Enhancing Ionic Conductivity and Electrochemical Stability of Li3PS4 via Zn, F Co-Doping for All-Solid-State Li–S Batteries

材料科学 兴奋剂 电化学 离子电导率 电导率 固态 离子键合 电阻率和电导率 无机化学 化学工程 离子 纳米技术 分析化学(期刊) 物理化学 电极 光电子学 电解质 有机化学 化学 电气工程 工程类
作者
Yuan Gao,Jing Gao,Zhibin Zhang,Yue Wu,Xiaolin Sun,Fuhua Zhao,Yuan Zhang,Depeng Song,Wenyan Si,Qing Zhao,Xun Yuan,Jianfei Wu
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:16 (15): 18843-18854 被引量:8
标识
DOI:10.1021/acsami.4c00358
摘要

Sulfide solid-state electrolytes have garnered considerable attention owing to their notable ionic conductivity and mechanical properties. However, achieving an electrolyte characterized by both high ionic conductivity and a stable interface between the electrode and electrolyte remains challenging, impeding its widespread application. In this work, we present a novel sulfide solid-state electrolyte, Li3.04P0.96Zn0.04S3.92F0.08, prepared through a solid-phase reaction, and explore its usage in all-solid-state lithium sulfur batteries (ASSLSBs). The findings reveal that the Zn, F co-doped solid-state electrolyte exhibits an ionic conductivity of 1.23 × 10-3 S cm-1 and a low activation energy (Ea) of 9.8 kJ mol-1 at room temperature, illustrating the aliovalent co-doping's facilitation of Li-ion migration. Furthermore, benefiting from the formation of a LiF-rich interfacial layer between the electrolyte and the Li metal anode, the Li/Li3.04P0.96Zn0.04S3.92F0.08/Li symmetrical cell exhibits critical current densities (CCDs) of up to 1 mA cm-2 and maintains excellent cycling stability. Finally, the assembled ASSLSBs exhibit an initial discharge capacity of 1295.7 mAh g-1 at a rate of 0.05 C and at room temperature. The cell maintains a capacity retention of 70.5% for more than 600 cycles at a high rate of 2 C, representing a substantial improvement compared to the cell with Li3PS4. This work provides a new idea for the design of solid-state electrolytes and ASSLSBs.
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
刚刚
无花果应助leec采纳,获得30
刚刚
炙热萝发布了新的文献求助10
1秒前
Auh完成签到,获得积分10
1秒前
AN发布了新的文献求助10
1秒前
hailey发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
zhuhe完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
丰知然应助小点点采纳,获得10
5秒前
13发布了新的文献求助10
5秒前
Hu完成签到,获得积分20
6秒前
6秒前
Hayat发布了新的文献求助50
6秒前
烟花应助灵巧的石头采纳,获得10
6秒前
7秒前
大模型应助调皮的巧凡采纳,获得10
7秒前
7秒前
7秒前
别管我了完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
yxy发布了新的文献求助10
8秒前
健康小宋完成签到,获得积分10
8秒前
斯文败类应助CDX采纳,获得10
8秒前
善良的函发布了新的文献求助10
9秒前
打打应助含蓄的傲霜采纳,获得10
10秒前
11秒前
11秒前
12秒前
wanci应助13采纳,获得10
12秒前
silentforsure发布了新的文献求助10
13秒前
llyu完成签到,获得积分10
13秒前
嘟嘟完成签到,获得积分10
13秒前
樱书发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
binz完成签到,获得积分0
14秒前
奋力加载ing完成签到,获得积分20
15秒前
lzxucn发布了新的文献求助10
15秒前
在水一方应助灵巧的石头采纳,获得10
15秒前
3089ggf发布了新的文献求助10
15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
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1621
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] | NHBS Field Guides & Natural History 1500
Lloyd's Register of Shipping's Approach to the Control of Incidents of Brittle Fracture in Ship Structures 1000
Brittle fracture in welded ships 1000
King Tyrant 680
Linear and Nonlinear Functional Analysis with Applications, Second Edition 388
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5578047
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4663043
关于积分的说明 14744355
捐赠科研通 4603721
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2526643
邀请新用户注册赠送积分活动 1496203
关于科研通互助平台的介绍 1465657