High-Entropy Laminates with High Ion Conductivities for High-Power All-Solid-State Lithium Metal Batteries

化学 法拉第效率 阳极 电解质 离子电导率 锂(药物) 磷酸钒锂电池 化学工程 无机化学 物理化学 电极 医学 工程类 内分泌学
作者
Qi Zhao,Zhenjiang Cao,Xingguo Wang,Hao Chen,Yu Shi,Zongju Cheng,Yu Guo,Bin Li,Yongji Gong,Zhiguo Du,Shubin Yang
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:145 (39): 21242-21252 被引量:21
标识
DOI:10.1021/jacs.3c04279
摘要

Solid-state electrolytes (SSEs) are crucial to high-energy-density lithium metal batteries, but they commonly suffer from slow Li+ transfer kinetics and low mechanical strength, severely hampering the application for all-solid-state batteries. Here, we develop a two-dimensional (2D) high-entropy lithium-ion conductor, lithium-containing transition-metal phosphorus sulfide, HE-LixMPS3 (Lix(Fe1/5Co1/5Ni1/5Mn1/5Zn1/5)PS3) with five transition-metal atoms and lithium ions (Li+) dispersed into [P2S6]2– framework layers, exhibiting high lattice distortions and a large amount of cation vacancies. Such unique features enable to efficiently accelerate the migration of Li+ in 2D [P2S6]2– interlamination, delivering a high ionic conductivity of 5 × 10–4 S cm–1 at room temperature. Moreover, the HE-LixMPS3 laminate can be employed as a building block to construct an ultrathin SSE film (∼10 μm) based on strong C–S bonding between HE-LixMPS3 and nitrile-butadiene rubber. The SSE film delivers a strong mechanical robustness (6.0 MPa, 310% elongation) and a high ionic conductivity of 4 × 10–4 S cm–1, showing a long cycle stability of 800 h in lithium symmetric cells. Coupled with LiFePO4 cathode and lithium anode, the all-solid-state battery presents a high Coulombic efficiency of 99.8% within 2000 cycles at 5.0 C.
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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
冰红茶完成签到,获得积分10
刚刚
hh完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
2秒前
3秒前
wxj发布了新的文献求助10
3秒前
在水一方应助857566采纳,获得10
3秒前
3秒前
脑洞疼应助yuki采纳,获得10
4秒前
ppg123应助安详的盼波采纳,获得10
5秒前
5秒前
失眠雨发布了新的文献求助10
6秒前
栀夏发布了新的文献求助10
6秒前
李李完成签到,获得积分20
7秒前
8秒前
欣慰电脑发布了新的文献求助30
8秒前
麦子发布了新的文献求助10
9秒前
cctv18应助趙途嘵生采纳,获得10
10秒前
李博士完成签到,获得积分20
10秒前
想睡觉的面包酱完成签到,获得积分20
10秒前
10秒前
11秒前
12秒前
14秒前
14秒前
汉堡包应助wxj采纳,获得10
15秒前
Guochunbao完成签到,获得积分10
15秒前
yuki发布了新的文献求助10
16秒前
17秒前
18秒前
shanbaibai完成签到,获得积分20
18秒前
自觉的芷蝶完成签到,获得积分10
19秒前
小二郎应助阿旭采纳,获得10
19秒前
20秒前
21秒前
22秒前
俭朴的冰夏完成签到,获得积分10
22秒前
贝儿发布了新的文献求助10
23秒前
23秒前
24秒前
高分求助中
The late Devonian Standard Conodont Zonation 2000
Nickel superalloy market size, share, growth, trends, and forecast 2023-2030 2000
The Lali Section: An Excellent Reference Section for Upper - Devonian in South China 1500
Smart but Scattered: The Revolutionary Executive Skills Approach to Helping Kids Reach Their Potential (第二版) 1000
Very-high-order BVD Schemes Using β-variable THINC Method 830
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger 800
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3248236
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2891545
关于积分的说明 8267962
捐赠科研通 2559643
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1388432
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 650749
邀请新用户注册赠送积分活动 627698