具有超离子导电性和界面稳定性的固体电解质(SEs)对于开发稳定的全固态锂金属电池(ASSLMBs)至关重要。
近日,中科大姚宏斌,张国桢,复旦大学Cheng Shang使用神经网络势来模拟由Li、Zr/Hf和Cl组成的材料,使用随机表面行走方法识别两种潜在的独特层状卤化物SE,命名为Li2ZrCl6和Li2HfCl6,用于稳定的ASSLMBs。
文章要点
1)所预测的卤化物SEs具有高的Li+电导率和与Li金属负极的优异相容性。
2)研究人员合成了这些SEs,并以4000小时稳定的镀锂/剥离的记录性能证明了它们对锂金属负极的优异稳定性。
3)使用这些没有任何界面改性的卤化物SEs进一步制造了原型稳定ASSLMBs,其显示出小的内部正极/SE电阻(19.48 Ω cm2)、高的平均库仑效率(99.48%)、良好的倍率性能(1.5 C下63 mAh g-1)和前所未有的循环稳定性(0.5 C下70次循环87%的容量保持率)。
参考文献
Feng Li, et al, Stable All-Solid-State Lithium Metal Batteries Enabled by Machine Learning Simulation Designed Halide Electrolytes, Nano Lett., 2022
DOI: 10.1021/acs.nanolett.2c00187
https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.2c00187