Engineering Stable Decomposition Products on Cathode Surfaces to Enable High Voltage All‐Solid‐State Batteries

阴极 分解 固态 材料科学 纳米技术 电压 固态化学 化学工程 化学 工程物理 电气工程 工程类 有机化学 物理化学
作者
Lanting Qian,Yangyang Huang,Chris Dean,Ivan Kochetkov,Baltej Singh,Linda F. Nazar
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:137 (2) 被引量:5
标识
DOI:10.1002/ange.202413591
摘要

Abstract Sulfide solid electrolytes such as Li 6 PS 5 Cl hold high promise for solid‐state batteries due to their high ionic conductivity; however, their oxidation potential of ~2.5 V is not compatible with high voltage Ni‐rich cathodes such as LiNi x Co y Mn 1−x−y O 2 (x≥0.8). Using guidance from density functional theory, we devise an effective, conformal, and thin coating on the cathode active material, which suppresses the oxidative decomposition of Li 6 PS 5 Cl as shown by experiment. The nanometric coating on nickel‐rich NMC85 enabled capacity retention of 82 % after 200 cycles (2.8–4.3 V vs Li + /Li) using Li 6 PS 5 Cl as the solid electrolyte. In comparison, cells with an uncoated CAM only displayed 56 % capacity retention. The coated‐NCM85 cells also demonstrate much better rate performance and higher capacity. The enhanced performance is due to the formation of a stable amorphous cathode‐electrolyte interphase accruing from the decomposition products of the LiPO 2 F 2 precursor (as predicted by DFT), which protect the sulfide electrolyte from oxidation. The coating fabricated in this cost‐effective process showed superior performance to state‐of‐the‐art coatings such as LiNbO 3 . This work highlights the importance of rationally designing stable coating materials based on their potential decomposition products and confirms the suitability of a low‐cost and conformal coating to enable sulfide electrolyte‐based all‐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
LHH发布了新的文献求助10
刚刚
dyfsj发布了新的文献求助10
刚刚
bzb发布了新的文献求助10
刚刚
Nicole完成签到,获得积分10
1秒前
Judith发布了新的文献求助10
1秒前
cabbage发布了新的文献求助10
2秒前
科研通AI6.4应助Ellis采纳,获得10
2秒前
why359完成签到,获得积分10
2秒前
这瓜不卖完成签到,获得积分10
3秒前
訾化端发布了新的文献求助10
3秒前
奋斗的铅笔完成签到 ,获得积分10
4秒前
幽默火车完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
5秒前
Lucas应助默默幼南采纳,获得10
6秒前
Nole应助fox采纳,获得10
6秒前
彭于晏应助甜蜜的傲丝采纳,获得10
6秒前
传奇3应助agony采纳,获得10
6秒前
Hello应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
慕青应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
星辰大海应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
7秒前
星辰大海应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
搜集达人应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
8秒前
8秒前
v0id应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
Lucas应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
温暖的夏岚完成签到,获得积分10
8秒前
传奇3应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
8秒前
科目三应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
天天快乐应助立菠萝采纳,获得10
9秒前
Nole应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
香蕉觅云应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
默默初阳应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
隐形曼青应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
dudu完成签到 ,获得积分10
9秒前
Nole应助科研通管家采纳,获得10
9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
Reducing Compassion Fatigue, Secondary Traumatic Stress and Burnout 600
Comparative Elite Sport Development Systems, Structures and Public Policy 600
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Auslegungsgeschichte 500
Cosmos as Art Object: Studies in Plato's Timaeus and Other Dialogues 500
What is the Future of Psychotherapy in Digital Age? Technology, AI Bots, and Psychotherapy after Covid 444
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7636943
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9210724
关于积分的说明 19756916
捐赠科研通 7204448
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3275601
关于科研通互助平台的介绍 2437291
邀请新用户注册赠送积分活动 2272740