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 物理 工程类 内分泌学 医学 物理化学 化学 量子力学 数学 几何学
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]
卷期号:91: 106643-106643 被引量:107
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
刚刚
刚刚
1秒前
1秒前
1秒前
C洛7发布了新的文献求助10
2秒前
Hello应助单纯白梦采纳,获得10
2秒前
栗爷完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
坚果发布了新的文献求助10
4秒前
hhh发布了新的文献求助10
4秒前
敖江风云发布了新的文献求助10
4秒前
阳阳杜完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
三也发布了新的文献求助30
5秒前
SciGPT应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
pollen应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
毛豆应助科研通管家采纳,获得20
6秒前
灰尘精灵c应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
英姑应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
JamesPei应助科研通管家采纳,获得30
6秒前
灰尘精灵c应助科研通管家采纳,获得30
6秒前
赘婿应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
7秒前
7秒前
脑洞疼应助科研通管家采纳,获得30
7秒前
7秒前
Murphy_H发布了新的文献求助30
7秒前
7秒前
7秒前
8秒前
8秒前
我不转弯发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
10秒前
10秒前
mayu发布了新的文献求助10
11秒前
齐正完成签到,获得积分10
11秒前
科研通AI40应助蔚蓝天空采纳,获得10
11秒前
伊吹风子发布了新的文献求助10
11秒前
高分求助中
Genetics: From Genes to Genomes 3000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2500
Continuum thermodynamics and material modelling 2000
Healthcare Finance: Modern Financial Analysis for Accelerating Biomedical Innovation 2000
Applications of Emerging Nanomaterials and Nanotechnology 1111
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 1000
Diabetes: miniguías Asklepios 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 材料科学 生物 工程类 有机化学 生物化学 纳米技术 内科学 物理 化学工程 计算机科学 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 细胞生物学 免疫学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3470844
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3063847
关于积分的说明 9085670
捐赠科研通 2754320
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1511386
邀请新用户注册赠送积分活动 698380
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 698253