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孙学良&岑俊江Nature子刊：全固态锂电池新发展！

来源：时间：2023-07-18 09:24:27 浏览：1879次

第一作者：Shumin Zhang和Feipeng Zhao

通讯作者：岑俊江教授和孙学良院士

通讯单位：加拿大西安大略大学

DOI: 10.1038/s41467-023-39197-8

研究背景

固态电解质（SEs）对于提高全固态电池（ASSBs）的安全性、周期性和在不同温度下的兼容性至关重要。基于此，孙学良院士和岑俊江教授等人报道了一种新的非晶固态电解质——xLi₂O-MCl_y（M=Ta或Hf，0.8≤x≤2，y=5或4），在25 ℃和-10 ℃下均表现出优异的电化学性能。该工作展示了氯氧化物非晶固态电解质的广阔前景。

文章要点

1、实验结果表明，xLi₂O-MCl_y非晶固态电解质中丰富的末端氯氧连接阴离子对锂离子的快速传导起着重要的作用。

2、xLi₂O-MCl_y非晶固态电解质在25 ℃下可达到6.6×10^-3 S cm^-1的理想离子电导率，是已报道的非晶固态电解质中最高的数值之一，可与晶体电解质相媲美。此外，xLi₂O-TaCl₅非晶固态电解质在400 mA g^-1下可实现全固态电池的长循环寿命（充/放电次数超过2400次）。

图文展示

图1.xLi₂O-MCl_y非晶态材料的合成与鉴定

图2.xLi₂O-TaCl₅和xLi₂O-HfCl₄的锂离子电导率和扩散行为

图3.xLi₂O-TaCl₅非晶态SE的结构表征和混合阴离子功能

图4.xLi₂O-TaCl₅非晶态SEs的局部结构分析

图5. 1.6Li₂O-TaCl₅或1.5Li₂O-HfCl₄制备ASSBs的电化学性能

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