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孟颖&张明浩Nature Nanotechnology：无外压！LiPON助力均匀致密的Li金属沉积

来源：时间：2023-08-21 09:42:45 浏览：1003次

第一作者：Diyi Cheng

通讯作者：孟颖教授和张明浩博士

通讯单位：加州大学圣地亚哥分校

DOI: 10.1038/s41565-023-01478-0

01

研究背景

锂磷氧氮（LiPON）是一种非晶固态电解质，在过去的三十年里被广泛的研究。尽管LiPON有望与各种电极材料配对，但它的刚性和空气敏感性限制了科学家们对其内在特性的理解。基于此，加州大学圣地亚哥分校孟颖教授和张明浩博士等人报道了一种以自支撑形式合成LiPON（free-standing LiPON, FS-LiPON）的方法，该方法具有显著的柔性和约33 GPa的杨氏模量。

02

文章要点

1、作者使用固态核磁共振（solid-state nuclear magnetic resonance, ss-NMR）和差示扫描量热法（differential scanning calorimetry, DSC）定量地揭示了Li/LiPON界面的化学性质，明确定义存在的LiPON玻璃化转变温度为207 °C。

2、结合界面应力和金种层，本文制备的自支撑式LiPON在没有外部压力的情况下显示出均匀致密的锂（Li）金属沉积。这种自支撑式的LiPON薄膜为研究LiPON基本特性提供了机会，为发展固态电池提供了重要指导。

03

图文展示

图1. FS-LiPON的合成工艺和基本性能

图2. FS-LiPON的界面化学、热性能和力学性能

图3. FS-LiPON的电化学沉积与分析

图4.应力分析和提出的均匀Li沉积机理

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