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Recent advances of Li7La3Zr2O12-based solid-state lithium batteries towards high energy density

材料科学 能量密度 锂(药物) 纳米技术 热稳定性 电解质 工艺工程 工程物理 化学工程 工程类 电极 医学 内分泌学 化学 物理化学
作者
Lei Zhang,Quanchao Zhuang,Runguo Zheng,Zhiyuan Wang,Hongyu Sun,Hamidreza Arandiyan,Yuan Wang,Yanguo Liu,Zongping Shao
出处
期刊:Energy Storage Materials [Elsevier BV]
卷期号:49: 299-338 被引量:52
标识
DOI:10.1016/j.ensm.2022.04.026
摘要

To satisfy the demand for high energy density and high safety lithium batteries, garnet-based all-solid-state lithium batteries (ASSLBs) are the research hot spots in recent decades. Within the garnet family, Li7La3Zr2O12 (LLZO) is a promising candidate for solid-state electrolytes (SSEs) that has been extensively investigated due to the high ionic conductivity, chemical stability, electrochemical stability, air stability, thermal stability and safety. Recently, several laboratory-scale works on LLZO-based ASSLBs are achieved. However, although LLZO-based SSEs have made tremendous advancements today, there are still several critical issues in the practical application of ASSLBs with high energy density and low cost. Herein, optimization of LLZO structure, preparation of high-quality LLZO-based SSEs, engineering of the interface between LLZO-based SSEs and realization of LLZO-based ASSLBs with high energy density are systematically analyzed, discussed, and summarized to offer a clearer comprehension of the crucial challenges and future research orientations. It is expected to not only enhance the knowledge of audiences in this field but also facilitate the achievement of practical commercial applications in LLZO-based ASSLBs.
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