Origin of Outstanding Stability in the Lithium Solid Electrolyte Materials: Insights from Thermodynamic Analyses Based on First-Principles Calculations

电解质 材料科学 过电位 电化学 电化学窗口 快离子导体 锂(药物) 钝化 化学工程 分解 电极 离子电导率 化学稳定性 纳米技术 物理化学 化学 有机化学 内分泌学 工程类 医学 图层(电子)
作者
Yizhou Zhu,Xingfeng He,Yifei Mo
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:7 (42): 23685-23693 被引量:1622
标识
DOI:10.1021/acsami.5b07517
摘要

First-principles calculations were performed to investigate the electrochemical stability of lithium solid electrolyte materials in all-solid-state Li-ion batteries. The common solid electrolytes were found to have a limited electrochemical window. Our results suggest that the outstanding stability of the solid electrolyte materials is not thermodynamically intrinsic but is originated from kinetic stabilizations. The sluggish kinetics of the decomposition reactions cause a high overpotential leading to a nominally wide electrochemical window observed in many experiments. The decomposition products, similar to the solid-electrolyte-interphases, mitigate the extreme chemical potential from the electrodes and protect the solid electrolyte from further decompositions. With the aid of the first-principles calculations, we revealed the passivation mechanism of these decomposition interphases and quantified the extensions of the electrochemical window from the interphases. We also found that the artificial coating layers applied at the solid electrolyte and electrode interfaces have a similar effect of passivating the solid electrolyte. Our newly gained understanding provided general principles for developing solid electrolyte materials with enhanced stability and for engineering interfaces in all-solid-state Li-ion 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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
WAN发布了新的文献求助10
1秒前
快乐难敌发布了新的文献求助10
1秒前
迅速的丑发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
2秒前
2秒前
linxunxiazhi完成签到,获得积分10
2秒前
斯文败类应助Grijze采纳,获得10
3秒前
追寻飞风完成签到,获得积分10
3秒前
彧辰完成签到 ,获得积分10
3秒前
奥斯卡完成签到,获得积分0
3秒前
科研通AI2S应助YellowStar采纳,获得10
4秒前
默默杨完成签到,获得积分10
5秒前
水水完成签到,获得积分10
5秒前
hhhhhh应助rio采纳,获得20
5秒前
Hello应助朱欣宇采纳,获得10
5秒前
领导范儿应助lv采纳,获得10
5秒前
5秒前
荷包蛋完成签到,获得积分10
5秒前
水手_发布了新的文献求助10
5秒前
SYLH应助小鱼儿采纳,获得10
6秒前
6秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
6秒前
大个应助T拐拐采纳,获得10
7秒前
雪雪儿发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
zzzyyyuuu完成签到 ,获得积分10
8秒前
8秒前
10秒前
要减肥岩完成签到,获得积分10
10秒前
李健应助和谐的万宝路采纳,获得10
11秒前
杨榆藤完成签到,获得积分10
11秒前
霸王龙完成签到 ,获得积分10
11秒前
顾矜应助等_c采纳,获得10
11秒前
李健的小迷弟应助Noora采纳,获得10
12秒前
SciGPT应助HHR123456采纳,获得10
12秒前
12秒前
无限的行云完成签到,获得积分10
13秒前
海东来应助pp采纳,获得30
13秒前
13秒前
高分求助中
【提示信息,请勿应助】关于scihub 10000
The Mother of All Tableaux: Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 3000
Social Research Methods (4th Edition) by Maggie Walter (2019) 2390
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
北师大毕业论文 基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 390
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 360
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 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 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4009557
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3549561
关于积分的说明 11302629
捐赠科研通 3284139
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1810469
邀请新用户注册赠送积分活动 886322
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 811345