High‐Entropy Lithium Argyrodite Solid Electrolytes Enabling Stable All‐Solid‐State Batteries

离子电导率 魔角纺纱 快离子导体 电导率 电解质 中子衍射 材料科学 离子 离子键合 电化学 化学物理 固溶体 组态熵 化学 晶体结构 物理化学 热力学 结晶学 核磁共振波谱 冶金 物理 有机化学 电极
作者
Shenghao Li,Jing Lin,Mareen Schäfer,Sylvio Indris,Xin Zhang,Torsten Brezesinski,Ce‐Wen Nan,Shuo Wang,Florian Strauss
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:62 (50) 被引量:29
标识
DOI:10.1002/anie.202314155
摘要

Superionic solid electrolytes (SEs) are essential for bulk-type solid-state battery (SSB) applications. Multicomponent SEs are recently attracting attention for their favorable charge-transport properties, however a thorough understanding of how configurational entropy (ΔSconf ) affects ionic conductivity is lacking. Here, we successfully synthesized a series of halogen-rich lithium argyrodites with the general formula Li5.5 PS4.5 Clx Br1.5-x (0≤x≤1.5). Using neutron powder diffraction and 31 P magic-angle spinning nuclear magnetic resonance spectroscopy, the S2- /Cl- /Br- occupancy on the anion sublattice was quantitatively analyzed. We show that disorder positively affects Li-ion dynamics, leading to a room-temperature ionic conductivity of 22.7 mS cm-1 (9.6 mS cm-1 in cold-pressed state) for Li5.5 PS4.5 Cl0.8 Br0.7 (ΔSconf =1.98R). To the best of our knowledge, this is the first experimental evidence that configurational entropy of the anion sublattice correlates with ion mobility. Our results indicate the possibility of improving ionic conductivity in ceramic ion conductors by tailoring the degree of compositional complexity. Moreover, the Li5.5 PS4.5 Cl0.8 Br0.7 SE allowed for stable cycling of single-crystal LiNi0.9 Co0.06 Mn0.04 O2 (s-NCM90) composite cathodes in SSB cells, emphasizing that dual-substituted lithium argyrodites hold great promise in enabling high-performance electrochemical energy storage.
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
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
许文帝发布了新的文献求助10
刚刚
鱼小鹅关注了科研通微信公众号
刚刚
1秒前
1秒前
1秒前
2秒前
调研昵称发布了新的文献求助10
2秒前
yoyo发布了新的文献求助10
2秒前
白华苍松发布了新的文献求助10
2秒前
哇哇哇发布了新的文献求助10
2秒前
TANG完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
倦鸟有言发布了新的文献求助10
3秒前
RUN发布了新的文献求助10
4秒前
豆子完成签到,获得积分10
5秒前
qwe1108完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
cheche发布了新的文献求助30
5秒前
6秒前
engel58完成签到,获得积分10
6秒前
cgshao完成签到,获得积分10
6秒前
脑洞疼应助LILI李采纳,获得10
6秒前
7秒前
隐形曼青应助健忘的冰薇采纳,获得30
7秒前
ouwen发布了新的文献求助10
8秒前
hopy发布了新的文献求助10
8秒前
芙蓉完成签到,获得积分10
8秒前
芙蓉发布了新的文献求助30
11秒前
11秒前
xzh发布了新的文献求助10
11秒前
2222222完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
12秒前
12秒前
wuyu完成签到,获得积分20
13秒前
费小曼发布了新的文献求助50
14秒前
14秒前
cxh发布了新的文献求助20
15秒前
Ava应助美丽采纳,获得10
15秒前
852应助云上人采纳,获得10
16秒前
高分求助中
Evolution 10000
Sustainability in Tides Chemistry 2800
The Young builders of New china : the visit of the delegation of the WFDY to the Chinese People's Republic 1000
юрские динозавры восточного забайкалья 800
A new approach of magnetic circular dichroism to the electronic state analysis of intact photosynthetic pigments 500
Diagnostic immunohistochemistry : theranostic and genomic applications 6th Edition 500
Chen Hansheng: China’s Last Romantic Revolutionary 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 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3148993
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2800076
关于积分的说明 7838336
捐赠科研通 2457543
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1307913
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 628328
版权声明 601685