A highly stable and conductive cerium‐doped Li7P3S11 glass‐ceramic electrolyte for solid‐state lithium–sulfur batteries

材料科学 拉曼光谱 离子电导率 电解质 玻璃陶瓷 X射线光电子能谱 锂(药物) 结晶度 陶瓷 分析化学(期刊) 无机化学 化学工程 化学 电极 物理化学 复合材料 冶金 有机化学 医学 内分泌学 工程类 物理 光学
作者
Amirhossein Mirtaleb,Ruigang Wang
出处
期刊:Journal of the American Ceramic Society [Wiley]
卷期号:107 (6): 3800-3812 被引量:1
标识
DOI:10.1111/jace.19712
摘要

Abstract In this report, a facile wet chemical method using acetonitrile combined with thermal annealing was used to prepare Li 2 S‐P 2 S 5 (LPS) based glass‐ceramic electrolytes with (1 wt%, 3 wt%, and 5 wt% Ce 2 S 3 ) and without Ce 2 S 3 doping. The crystal structure, ionic conductivity, and chemical stability of Li 7 P 3 S 11 glass‐ceramic electrolytes were examined at varying temperatures (250–350°C). The results indicated that the highest ionic conductivity of 3.15 × 10 −4 S cm −1 for pure Li 7 P 3 S 11 was observed at a temperature of 325°C. By incorporating 1 wt% Ce 2 S 3 and subjecting it to a heat treatment at 250°C, the glass ceramic electrolyte attained a remarkable ionic conductivity of 7.7 × 10 −4 (S cm −1 ) at 25°C. Furthermore, it exhibited a stable and extensive electrochemical potential range, reaching up to 5 volts when compared to the Li/Li + reference electrode. By tuning the glass transition and crystallization temperature, cerium doping seems to make Li 7 P 3 S 11 more chemically stable, compared to its original 70Li 2 S‐30P 2 S 5 counterpart. According to Raman and X‐ray photoelectron spectroscopy analyses, cerium doping inhibits the decomposition of highly conductive P 2 S 7 4‐ (pyro‐thiophosphate) to PS 4 3− and P 2 S 6 4− . Doped LPS has a greater crystallinity and more uniform microstructure than pure LPS, according to XRD, Raman spectroscopy, and scanning electron microscopy analysis. Consequently, Li 7 P 2.9 Ce 0.1 S 11 electrolyte shows great potential as a solid‐state electrolyte for constructing high‐performance sulfide‐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
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
遇见渔火发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
abby完成签到,获得积分10
2秒前
自然秋柳发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
高兴的半仙完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
酷波er应助郝宝真采纳,获得10
3秒前
溜了溜了完成签到,获得积分10
4秒前
wq完成签到 ,获得积分10
4秒前
orixero应助哇咔咔采纳,获得10
4秒前
zzh发布了新的文献求助10
6秒前
坦率尔蝶完成签到 ,获得积分10
6秒前
zsc001完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
每天都很忙完成签到 ,获得积分10
8秒前
gw完成签到 ,获得积分10
8秒前
岁岁发布了新的文献求助10
8秒前
浣熊小呆完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
9秒前
科研路上的绊脚石完成签到 ,获得积分10
9秒前
爱静静应助南木_采纳,获得10
9秒前
10秒前
嘉人完成签到 ,获得积分10
12秒前
震动的沉鱼完成签到 ,获得积分10
13秒前
15秒前
互助遵法尚德应助大雄采纳,获得10
15秒前
勤劳飞松完成签到,获得积分10
16秒前
踏实傲菡完成签到,获得积分10
16秒前
磕盐耇完成签到,获得积分10
17秒前
zzh完成签到,获得积分10
17秒前
17秒前
zsc002完成签到,获得积分10
18秒前
小崎完成签到,获得积分10
18秒前
淡水鱼完成签到 ,获得积分10
21秒前
22秒前
朴实的小萱完成签到 ,获得积分10
22秒前
22秒前
23秒前
高分求助中
Evolution 10000
ISSN 2159-8274 EISSN 2159-8290 1000
Becoming: An Introduction to Jung's Concept of Individuation 600
Ore genesis in the Zambian Copperbelt with particular reference to the northern sector of the Chambishi basin 500
A new species of Coccus (Homoptera: Coccoidea) from Malawi 500
A new species of Velataspis (Hemiptera Coccoidea Diaspididae) from tea in Assam 500
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 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 3162769
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2813701
关于积分的说明 7901715
捐赠科研通 2473342
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1316778
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 631516
版权声明 602175