Synthesis and characterization of low-temperature lithium-ion conductive phase of LiX (X=Cl, Br)-Li3PS4 solid electrolytes

快离子导体 锂(药物) 电解质 离子 无机化学 电导率 硫化物 化学 离子键合 材料科学 离子电导率 物理化学 电极 有机化学 医学 内分泌学
作者
Tomoyuki Tsujimura,S. Ito,Kōji Yoshida,Yuki Higashiyama,Yûichi Aihara,Nobuya Machida,Y. Park,Dongmin Im
出处
期刊:Solid State Ionics [Elsevier]
卷期号:383: 115970-115970 被引量:3
标识
DOI:10.1016/j.ssi.2022.115970
摘要

A new class of sulfide electrolytes, (1-x)LiCl-xLiBr-2Li 3 PS 4 (x = 0, 0.25, 0.50, 0.75, and 1.0), was synthesized, and characterized their stable temperature range, ionic-conductivity and applicability for all-solid-state lithium metal battery. The optimal heat-treatment temperature of the synthesis process is relatively low, i.e., 200 °C. Ionic conductivity of the electrolyte increases with increasing LiBr ratio, and maximum ionic conductivity at 25 °C is 1.7 mScm −1 with x = 0.75. At higher heat-treatment temperature, above 250 °C, a low-ionic-conduction crystalline phase appears in the electrolyte, and at that time, ionic conductivity decreases to a similar value to that of the amorphous precursor used in the synthesis process. Since the electrolyte does not contain a transition metal, it is applicable to the lithium-metal secondary system. A reversible lithium deposition-stripping reaction was demonstrated by cyclic voltammogram, the results of which indicate that the electrolyte is applicable to a typical 4-V rechargeable lithium-metal secondary system. The Coulombic efficiency of the first charge-discharge cycle is approximately 75%, and reversible capacity of 185 mAhg −1 was verified by a Li/0.25LiCl-0.75LiBr-2Li 3 PS 4 /NCA pelletized-cell test. It is concluded from these results that the proposed low-temperature-synthesized sulfide electrolytes will reduce energy consumption for material production, and such a low-carbon-footprint process meets the demand of the future sustainable society. • A new class of LiX (X = Cl, Br)-Li 3 PS 4 solid electrolytes are synthesized by using conventional solid reaction process. • 0.25LiCl-0.75LiBr-2Li 3 PS 4 solid electrolyte shows a high Li + conductivity of 1.7mScm −1 at 25 °C. • All-solid-state cells exhibits a discharge capacity of 185 mAhg −1 -NCA at 25 °C.

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
Nozomi完成签到,获得积分10
1秒前
Shark完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
lawang发布了新的文献求助10
1秒前
橙酒完成签到,获得积分10
2秒前
zq1992nl完成签到,获得积分10
2秒前
wang完成签到,获得积分10
2秒前
大大怪完成签到,获得积分10
3秒前
二闲完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
文静的如娆完成签到,获得积分10
4秒前
wss完成签到,获得积分10
4秒前
曲小晴完成签到,获得积分10
4秒前
Miracle完成签到,获得积分10
4秒前
惔惔惔发布了新的文献求助10
4秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
4秒前
莫非完成签到,获得积分10
4秒前
李健应助Alex采纳,获得10
5秒前
霸气师完成签到 ,获得积分10
5秒前
想看不眠日记完成签到,获得积分10
5秒前
王治豪完成签到,获得积分10
5秒前
忘崽子小拳头完成签到,获得积分10
5秒前
早早发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
serendipity完成签到,获得积分10
6秒前
复杂绝悟发布了新的文献求助10
7秒前
刘成完成签到,获得积分10
8秒前
民大胡完成签到,获得积分10
8秒前
斯文败类应助lawang采纳,获得10
8秒前
zzr发布了新的文献求助10
8秒前
小白鼠发布了新的文献求助10
8秒前
田様应助Xixi_yuan采纳,获得10
9秒前
FashionBoy应助跳跃懿轩采纳,获得10
9秒前
LHW完成签到,获得积分10
9秒前
李小二完成签到,获得积分10
9秒前
Dromaeotroodon完成签到,获得积分10
9秒前
儒雅黑裤完成签到,获得积分10
10秒前
jason完成签到,获得积分10
10秒前
哎呀完成签到 ,获得积分10
10秒前
芋泥小天才完成签到 ,获得积分10
11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
Binary Alloy Phase Diagrams, 2nd Edition 8000
Encyclopedia of Reproduction Third Edition 3000
Comprehensive Methanol Science Production, Applications, and Emerging Technologies 2000
From Victimization to Aggression 1000
Translanguaging in Action in English-Medium Classrooms: A Resource Book for Teachers 700
Exosomes Pipeline Insight, 2025 500
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 5651622
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4785400
关于积分的说明 15054736
捐赠科研通 4810228
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2573047
邀请新用户注册赠送积分活动 1528941
关于科研通互助平台的介绍 1487934