A fast and low-cost interface modification method to achieve high-performance garnet-based solid-state lithium metal batteries

材料科学 电解质 阴极 润湿 锂(药物) 图层(电子) 储能 化学工程 表面改性 枝晶(数学) 电极 阳极 纳米技术 复合材料 功率(物理) 电气工程 几何学 数学 化学 物理化学 内分泌学 工程类 物理 医学 量子力学
作者
Bing Zhao,Wencheng Ma,Bobo Li,Xiongtao Hu,Shangying Lu,Xiaoyu Liu,Yong Jiang,Jiujun Zhang
出处
期刊:Nano Energy [Elsevier BV]
卷期号:91: 106643-106643 被引量:143
标识
DOI:10.1016/j.nanoen.2021.106643
摘要

Garnet-based solid-state lithium metal batteries (SSLMBs) are considered to be the candidate power sources for electric vehicles and large-scale energy storage systems due to their high energy density, wide operating temperature and high safety. However, poor wettability of garnet/Li metal anode interface, large interfacial impedance and penetrating lithium dendrite growth during cycling limit the practical application of SSLMBs. In this paper, SnS2 ultra-thin film is fabricated on the surface of solid-state Li6.75La3Zr1.75Ta0.25O12 (LLZTO) electrolyte by a rapid (ca. 5 min) liquid-phase deposition method. Then, a Li2S/LixSn mixed ionic/electronic conductive layer is in-situ constructed through the conversion reaction between molten Li and SnS2. This mixed conductive layer can significantly reduce interfacial impedance, ensure intimate contact at the Li/garnet interface and inhibit growth of lithium dendrites. Thus, the resulting Li symmetric cell with Li2S/LixSn modification layer exhibits a low interface resistance of 47 Ω cm2 and a long lifespan over 1000 cycles. Moreover, using this Li/garnet interface, the full cell assembled with LiFePO4 cathode shows both excellent cycling and rate performance. These results demonstrate the feasibility of the proposed modification strategy for solid-state garnet electrolyte, and pave the way for the development of high-performance solid-state batteries.
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
海苔噗噗发布了新的文献求助10
刚刚
谷粱寒烟发布了新的文献求助10
1秒前
荔枝完成签到,获得积分20
1秒前
木言发布了新的文献求助10
1秒前
WSY发布了新的文献求助10
1秒前
陈橙橙子发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
Georges-09发布了新的文献求助10
2秒前
kisvs完成签到 ,获得积分10
3秒前
Orange应助妮宝采纳,获得10
3秒前
研友_VZG7GZ应助小园爱吃肉采纳,获得10
3秒前
3秒前
外向幻露完成签到,获得积分10
3秒前
善学以致用应助zhu采纳,获得10
3秒前
3秒前
4秒前
4秒前
4秒前
诚心山芙发布了新的文献求助10
4秒前
科研椰子发布了新的文献求助10
5秒前
wenyuLuo完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
小二郎应助DT采纳,获得10
6秒前
CHEN02发布了新的文献求助10
7秒前
kisvs关注了科研通微信公众号
7秒前
akoo完成签到,获得积分10
7秒前
酷炫远山发布了新的文献求助10
8秒前
五两凉茶发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
xixi完成签到 ,获得积分10
8秒前
9秒前
9秒前
9秒前
9秒前
方方土发布了新的文献求助10
9秒前
邱寒烟aa完成签到 ,获得积分0
9秒前
10秒前
yuyu应助楼下太吵了采纳,获得10
10秒前
上官若男应助喜悦的曼梅采纳,获得10
10秒前
11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
Earth System Geophysics 1000
Bioseparations Science and Engineering Third Edition 1000
Lloyd's Register of Shipping's Approach to the Control of Incidents of Brittle Fracture in Ship Structures 1000
BRITTLE FRACTURE IN WELDED SHIPS 1000
Entre Praga y Madrid: los contactos checoslovaco-españoles (1948-1977) 1000
Encyclopedia of Materials: Plastics and Polymers 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6114875
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7943230
关于积分的说明 16469893
捐赠科研通 5239143
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2799248
邀请新用户注册赠送积分活动 1780894
关于科研通互助平台的介绍 1653070