环化学院蒋永、赵兵研究员课题组在《Energy Storage Materials》上揭晓最新研究效果

宣布时间:2023-10-12投稿:乔雨 部分:情形与化学工程学院 浏览次数:

克日,,,,,情形与化学工程学院蒋永、赵兵研究员课题组在国际着名期刊《Energy Storage Materials》(最新影响因子:20.4)上揭晓硫化物全固态电池最新研究效果,,,,,论文问题为“An optimizing hybrid interface architecture for unleashing the potential of sulfide-based all-solid-state battery”。。。

近年来,,,,,硫化物基全固态锂金属电池由于其潜在的高能量密度受到普遍关注。。。硫化物固体电解质(LPS)以其高离子电导率和优异机械性能的显著连系而著名,,,,,被以为是最有远景的固态电解质质料。。。然而,,,,,锂金属和硫化物固体电解质之间较大接触电阻和界面反应一直是制约硫化物全固态电池应用的主要挑战。。。

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图1 本事情设计的具有Li-Ga/LiCl (LGC)界面层的全固态锂电池的示意图。。。

课题组首先通过理论盘算提出了一种合理的设计要领来获得稳固的Li/LPS界面,,,,,随后接纳简朴、低本钱的战略在Li/LPS之间构建了奇异的亲锂/高界面能Li-Ga/LiCl(LGC)界面层,,,,,因混淆界面中LiCl具有高界面能和电子绝缘性,,,,,锂枝晶得以有用的抑制;;Li-Ga合金相则具有优异的亲锂性和相对低的扩散势垒,,,,,可以提供匀称的电场漫衍并诱导Li+的快速传导,,,,,从而实现Li/LPS界面的致密化、低界面阻抗和全电池优异的循环稳固性。。。这项事情为实现高性能硫化物固态锂金属电池提供了一种基于理论盘算的合理设计要领。。。

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图2 人工混淆LGC界面层的设计原理及理论评估

本论文事情由威廉希尔情形与工程学院自力完成,,,,,环化学院蒋永研究员、徐毅副教授、赵兵研究员为配合通讯作者,,,,,第一作者为博士生时亚茹。。。该项事情获得国家自然科学基金(22179080, 22379091)、上海市立异团队的支持。。。

赵兵、蒋永课题组作为海内最早针对硫化物全固态电池开展研究的团队之一,,,,,近几年围绕硫化物电解制备和电解质/电极相容性研究取得系列效果:液相法宏量制备硫化物固态电解质(Chemical Engineering Journal, 2020, 393, 124706)、阴阳离子掺杂提高离子电导率及空气稳固性(Nano Energy, 2021, 84, 105906)、锂负极;;ぃ‥nergy Storage Materials, 2023, 54, 885-894.)、锂负极/电解质界面修饰层(Chemical Engineering Journal, 2022, 429, 132411)等。。。现在正在推进全固态软包电池的试制和工艺优化研究事情。。。

论文链接:https://doi.org/10.1016/j.ensm.2023.103009

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