Ion‐Exchange‐Induced Phase Transition Enables an Intrinsically Air Stable Hydrogarnet Electrolyte for Solid‐State Lithium Batteries

电解质 锂(药物) 材料科学 电化学 离子电导率 相(物质) 四方晶系 化学工程 电导率 离子交换 离子 纳米技术 化学 电极 有机化学 物理化学 医学 工程类 内分泌学
作者
Chenghao Cui,Fan Bai,Yanan Yang,Zhiqian Hou,Zhuang Sun,Tao Zhang
出处
期刊:Advanced Science [Wiley]
卷期号:11 (22) 被引量:3
标识
DOI:10.1002/advs.202310005
摘要

Abstract Inferior air stability is a primary barrier for large‐scale applications of garnet electrolytes in energy storage systems. Herein, a deeply hydrated hydrogarnet electrolyte generated by a simple ion‐exchange‐induced phase transition from conventional garnet, realizing a record‐long air stability of more than two years when exposed to ambient air is proposed. Benefited from the elimination of air‐sensitive lithium ions at 96 h/48e sites and unobstructed lithium conduction path along tetragonal sites (12a) and vacancies (12b), the hydrogarnet electrolyte exhibits intrinsic air stability and comparable ion conductivity to that of traditional garnet. Moreover, the unique properties of hydrogarnet pave the way for a brand‐new aqueous route to prepare lithium metal stable composite electrolyte on a large‐scale, with high ionic conductivity (8.04 × 10 −4 S cm −1 ), wide electrochemical windows (4.95 V), and a high lithium transference number (0.43). When applied in solid‐state lithium batteries (SSLBs), the batteries present impressive capacity and cycle life (164 mAh g −1 with capacity retention of 89.6% after 180 cycles at 1.0C under 50 °C). This work not only designs a new sort of hydrogarnet electrolyte, which is stable to both air and lithium metal but also provides an eco‐friendly and large‐scale fabrication route for SSLBs.

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
科研通AI6.2应助张元东采纳,获得10
刚刚
尹尹尹完成签到 ,获得积分10
刚刚
Jade0259完成签到 ,获得积分10
刚刚
游标卡尺不孤独完成签到,获得积分10
1秒前
在水一方应助时尚的寒凝采纳,获得10
1秒前
英俊的铭应助李琦采纳,获得10
2秒前
2秒前
2秒前
GZB完成签到,获得积分10
3秒前
邢慧兰发布了新的文献求助10
5秒前
喵不吃鱼完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
科研通AI6.3应助cy8971采纳,获得10
6秒前
无花果应助温婉的篮球采纳,获得10
6秒前
顾初安发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
yd驳回了赘婿应助
9秒前
寒江孤影完成签到,获得积分10
10秒前
MignonBlanche发布了新的文献求助30
12秒前
12秒前
smile发布了新的文献求助10
12秒前
李爱国应助路宇鹏采纳,获得10
13秒前
小蘑菇应助小何采纳,获得10
14秒前
Xu发布了新的文献求助10
15秒前
16秒前
邢慧兰完成签到,获得积分10
17秒前
KX发布了新的文献求助10
18秒前
18秒前
18秒前
20秒前
22秒前
李琦发布了新的文献求助10
23秒前
MignonBlanche发布了新的文献求助30
23秒前
23秒前
Evelyn发布了新的文献求助10
25秒前
26秒前
Ripal完成签到,获得积分10
27秒前
27秒前
28秒前
路宇鹏发布了新的文献求助10
29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
Cronologia da história de Macau 5000
Petrology and Plate Tectonics 800
Electrode Potentials 550
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Association of Reentry Well-Being with Psychological Distress, Employment, and Housing Instability 15-Months After Incarceration 500
Trees of tropical Asia : an illustrated guide to diversity 500
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 7032849
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8701914
关于积分的说明 18436161
捐赠科研通 6536166
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3113445
关于科研通互助平台的介绍 2192835
邀请新用户注册赠送积分活动 2088784