Revealing the Thermal Stability of the Li/Sulfide Solid Electrolyte Interface at Atomic Scale via Cryogenic Electron Microscopy

材料科学 原子单位 热稳定性 电子显微镜 电解质 硫化物 电子 快离子导体 纳米技术 分析化学(期刊) 化学工程 物理化学 冶金 电极 光学 物理 工程类 量子力学 化学 色谱法
作者
Jitong Yan,Jingming Yao,Jun Zhao,Zhixuan Yu,Zhangran Ye,Longchen Zhang,Zaifa Wang,Xuedong Zhang,Zhaoyu Rong,Dejie Kong,Jun Sun,Wen Li,Jing Wang,Dawei Gao,Jianyu Huang,Yongfu Tang
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
标识
DOI:10.1002/adfm.202421918
摘要

Abstract Understanding the interfacial reaction mechanism between sulfide solid‐state electrolytes (SSEs) and metallic lithium (Li) under thermal runaway is of great significance in improving the safety of all‐solid‐state Li metal batteries (ASLMBs). Herein, multiscale methods including in situ optical microscopy‐thermal infrared imaging combination technique, cryogenic electron microscopy, thermodynamic simulation, and ab initio molecular dynamics methods are utilized to investigate the thermal chemical stability of sulfide SSEs Li 10 GeP 2 S 12 (LGPS) and Li 6 PS 5 Cl (LPSCl) against metallic Li under high temperatures. The results indicate that drastic thermal runaway happened between LGPS and metallic Li at 300 °C due to the continuous Li‐Germanium alloying reaction. In contrast, LPSCl maintains stability against metallic Li up to 400 °C, which is attributed to the formation of Li 2 S‐LiP‐Li 3 P‐LiCl stable interphases in the interfacial reaction between LPSCl and metallic Li. The electrical insulation interphase prevents the further reaction between LPSCl and metallic Li via kinetically decreasing the chemical potential of metallic Li to be within the electrochemical window of LPSCl. This work demonstrates the critical role of stable electrically insulated interphases between metallic Li anode and SSEs in improving the safety of ASLMBs.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI

祝大家在新的一年里科研腾飞
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
Zzz完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
1秒前
榛子发布了新的文献求助30
2秒前
2秒前
英俊的铭应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
慕青应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
香蕉觅云应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
丘比特应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
英姑应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
3秒前
彳亍1117应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
3秒前
LZM完成签到,获得积分10
4秒前
liu关闭了liu文献求助
4秒前
zho应助傲娇文博采纳,获得10
6秒前
塵亦发布了新的文献求助10
6秒前
AYEFORBIDER发布了新的文献求助20
7秒前
能干的如柏完成签到,获得积分10
8秒前
zz完成签到,获得积分10
9秒前
威武的晓丝完成签到,获得积分10
9秒前
星闪闪发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
搜集达人应助王大人很白采纳,获得10
10秒前
拽根大恐龙完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
12秒前
研友_VZG7GZ应助任梓宁采纳,获得10
13秒前
烟花应助黄金矿工采纳,获得10
15秒前
慕青应助无尽的派采纳,获得10
16秒前
飞翔的企鹅应助Ma采纳,获得10
17秒前
小王院士完成签到,获得积分10
17秒前
十一发布了新的文献求助10
18秒前
燕子发布了新的文献求助10
18秒前
李健应助能干的如柏采纳,获得10
19秒前
浅香千雪发布了新的文献求助10
19秒前
19秒前
不要蕉绿完成签到,获得积分20
19秒前
19秒前
通义千问完成签到,获得积分10
20秒前
高分求助中
Востребованный временем 2500
The Three Stars Each: The Astrolabes and Related Texts 1500
Les Mantodea de Guyane 1000
Very-high-order BVD Schemes Using β-variable THINC Method 970
Field Guide to Insects of South Africa 660
Foucault's Technologies Another Way of Cutting Reality 500
A Simple Constitutive Description for Cellular Concrete 500
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 物理化学 催化作用 细胞生物学 免疫学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3394552
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3004812
关于积分的说明 8815153
捐赠科研通 2691407
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1474330
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 681893
邀请新用户注册赠送积分活动 675024