Electrochemical Activation of Fe-LiF Conversion Cathodes in Thin-Film Solid-State Batteries

阴极 材料科学 电解质 阳极 电化学 氟化锂 锂(药物) 集电器 化学工程 重量分析 插层(化学) 电极 无机化学 化学 物理化学 工程类 医学 有机化学 内分泌学
作者
Joel Casella,Jędrzej K. Morzy,Evgeniia Gilshtein,Maksym Yarema,Moritz H. Futscher,Yaroslav E. Romanyuk
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
卷期号:18 (5): 4352-4359 被引量:6
标识
DOI:10.1021/acsnano.3c10146
摘要

Transition metal fluoride (TMF) conversion-type cathodes promise up to 4 times higher gravimetric energy densities compared to those of common intercalation-type cathodes. However, TMF cathodes demonstrate sluggish kinetics, poor efficiencies, and incompatibility with many liquid electrolytes. In this work, coevaporated heterostructured iron and lithium fluoride (Fe-LiF) cathodes are investigated in thin-film solid-state batteries with a LiPON electrolyte and a lithium metal anode. The cells were cycled 2000 times at a cycling rate of 6C. They show a gradual improvement in voltaic efficiency (37–53%) and specific capacity (146–216 mAh/g) during cycling. After 2000 cycles, the cathode capacity reaches 480 mAh/g at a cycling rate of C/3.6, close to its theoretical capacity of 498 mAh/g, at room temperature conditions. This capacity gain is correlated with an observed electrochemically activated nanorestructuring of the cathode, characterized by cycling-induced coarsening (from 2.8 to 4.2 nm) of the metallic iron phase and its accumulation near the current collector interface, as well as lithium fluoride phase accumulation near the LiPON interface.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
Vintoe发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
大个应助薛三岁采纳,获得10
2秒前
Cynthia发布了新的文献求助10
2秒前
淡然的笑蓝完成签到,获得积分10
2秒前
Sicecream完成签到,获得积分10
3秒前
xwj发布了新的文献求助10
3秒前
Akim应助揽星河采纳,获得10
3秒前
vvv完成签到,获得积分20
3秒前
wuliumu完成签到,获得积分10
4秒前
温筠景兰发布了新的文献求助10
4秒前
zxp完成签到,获得积分10
4秒前
明理念桃完成签到,获得积分10
4秒前
美好灵寒发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
7秒前
栗子完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
9秒前
9秒前
9秒前
鑫鑫和东东呀完成签到,获得积分10
10秒前
科研通AI6.2应助luyang采纳,获得10
10秒前
yyy完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
qw完成签到,获得积分10
12秒前
bkagyin应助Cbbaby采纳,获得10
12秒前
King完成签到,获得积分10
12秒前
拼搏问薇发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
筷子发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
传奇3应助苹果南风采纳,获得10
14秒前
gmjinfeng完成签到,获得积分0
14秒前
薛三岁发布了新的文献求助10
15秒前
comz发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
深情安青应助自然笑天采纳,获得10
17秒前
18秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Leading Academic-Practice Partnerships in Nursing and Healthcare: A Paradigm for Change 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
Signals, Systems, and Signal Processing 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6438074
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8252332
关于积分的说明 17559564
捐赠科研通 5496363
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2898777
邀请新用户注册赠送积分活动 1875439
关于科研通互助平台的介绍 1716409