High-Conductivity Li2ZrCl6 Electrolytes via an Optimized Two-Step Ball-Milling Method for All-Solid-State Lithium–Metal Batteries

电解质 离子电导率 电导率 材料科学 阴极 阳极 卤化物 球磨机 快离子导体 金属 无机化学 化学工程 化学 冶金 物理化学 电极 工程类
作者
Juntao Shi,Zhujun Yao,Jiayuan Xiang,Chen Cai,Fangfang Tu,Yongqi Zhang,Weilin Yao,Qixiang Jia,Yan Zhou,Shenghui Shen,Yefeng Yang
出处
期刊:ACS Sustainable Chemistry & Engineering [American Chemical Society]
卷期号:12 (5): 2009-2017 被引量:36
标识
DOI:10.1021/acssuschemeng.3c06652
摘要

The combined advantages of good mechanical deformability, high Li+ conductivity, and strong compatibility with 4 V-class cathodes make halide solid-state electrolytes promising candidates for high-energy all-solid-state lithium–metal batteries (ASSLMBs). Among these, the cost-effective Li2ZrCl6 has garnered significant attention due to the non-inclusion of rare-earth metals. However, the conventional one-step ball-milling synthesized Li2ZrCl6 always exhibits an ionic conductivity lower than 5 × 10–4 S cm–1 in most literature. Here, a simple optimized two-step ball-milling strategy is adopted to achieve a high Li+ conductivity of nearly 1 × 10–3 S cm–1 at 30 °C for Li2ZrCl6. Simultaneously, the effects of rotational speed and ball-to-powder mass ratio on the structure and ionic conductivity of Li2ZrCl6 are investigated. The Li+ migration pathways in electrolytes are also studied by bond valence site energy (BVSE) calculations. Moreover, the application potential of the modified Li2ZrCl6 electrolyte in ASSLMBs assembled with the LiCoO2 cathode and the lithium–indium alloy anode has been studied. The ASSLMBs exhibit an initial discharge capacity of 123.4 mA h g–1 at room temperature (0.1 C) and a capacity retention of 71% after 50 cycles. Therefore, this study introduces an effective strategy for synthesizing high-performance halide electrolytes, thus facilitating the practical implementation of halide-based ASSLMBs.
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
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
bohrhou发布了新的文献求助10
刚刚
syx发布了新的文献求助10
刚刚
cong应助满意静丹采纳,获得10
1秒前
研友_VZG7GZ应助冷酷的剑愁采纳,获得10
1秒前
1秒前
顾矜应助勤恳小馒头采纳,获得10
1秒前
碧蓝的迎梦应助薯片采纳,获得10
1秒前
1秒前
无风发布了新的文献求助20
2秒前
可靠的冰萍完成签到 ,获得积分10
2秒前
项目多多完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
3秒前
我的纸飞机完成签到,获得积分10
3秒前
慕青应助稳重的不斜采纳,获得10
3秒前
nieziyun完成签到,获得积分10
3秒前
感动的念双完成签到,获得积分10
4秒前
茶茶发布了新的文献求助10
4秒前
黑囡完成签到,获得积分10
4秒前
leiyan发布了新的文献求助10
5秒前
AC赵先生完成签到,获得积分10
5秒前
爱吃苹果完成签到,获得积分10
5秒前
猫会后空翻完成签到,获得积分10
5秒前
LYY发布了新的文献求助30
5秒前
Felixsun发布了新的文献求助10
6秒前
zy完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
6秒前
6秒前
8秒前
native发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
8秒前
大个应助谦让靖儿采纳,获得10
8秒前
科研顺利发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
李健应助zeta采纳,获得10
8秒前
9秒前
lifang完成签到,获得积分10
9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
Encyclopedia of Reproduction Third Edition 3000
《药学类医疗服务价格项目立项指南(征求意见稿)》 1000
花の香りの秘密―遺伝子情報から機能性まで 800
1st Edition Sports Rehabilitation and Training Multidisciplinary Perspectives By Richard Moss, Adam Gledhill 600
Chemistry and Biochemistry: Research Progress Vol. 7 430
Biotechnology Engineering 400
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 5629915
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4721053
关于积分的说明 14971551
捐赠科研通 4787872
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2556612
邀请新用户注册赠送积分活动 1517713
关于科研通互助平台的介绍 1478302