硫化物固体电解质(SSEs)因其较高的离子导电性和合适的机械强度而引起人们的极大关注。然而,SSEs具有较差的空气稳定性和高制备工艺成本等缺点,限制了其广泛应用。
近日,浙江大学涂江平教授,Xiuli Wang报道了采用一种新的极限能量机械合金化(UEMA)方法一锅快速合成硫银锗矿型电解质。
文章要点
1)根据硬-软酸碱理论和第一性原理密度泛函理论(DFT)计算,研究人员尝试在Li6PS5I中掺杂In以提高空气稳定性,实验结果表明该方法是可行的。合成的Li6.5In0.25P0.75S5I电解质具有较高的离子电导率(1.06 mS cm-1),与良好的锂金属界面稳定性,有利于形成富LiI的界面层。
2)实验结果显示,以Li6.5In0.25P0.75S5I为中间层组装的锂硫电池具有较高的放电容量(954 mAh g-1),200次循环容量保持率达96%。因此,In掺杂的Li6PS5I是一种具有高空气稳定性和离子导电性的新型电解质,在全固态金属锂电池中具有广阔的应用前景。
参考文献
A Versatile Li6.5In0.25P0.75S5I Sulfide Electrolyte Triggered by Ultimate-Energy Mechanical Alloying for All-Solid-State Lithium Metal Batteries Zhao Jiang, Adv. Energy Mater. 2021
DOI: 10.1002/aenm.202101521
https://doi.org/10.1002/aenm.202101521