Stable Oxyhalide‐Nitride Fast Ionic Conductors for All‐Solid‐State Li Metal Batteries

材料科学 氮化物 电解质 导电体 固态 离子键合 化学工程 快离子导体 金属 无机化学 纳米技术 工程物理 电极 物理化学 离子 复合材料 图层(电子) 化学 有机化学 冶金 工程类
作者
Baochen Ma,Ruhong Li,Haotian Zhu,Tao Zhou,Ling Lv,Haikuo Zhang,Shuo‐Qing Zhang,Long Chen,Jinze Wang,Xuezhang Xiao,Tao Deng,Lixin Chen,Chunsheng Wang,Xiulin Fan
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:36 (30) 被引量:11
标识
DOI:10.1002/adma.202402324
摘要

Abstract Rechargeable all‐solid‐state lithium metal batteries (ASSLMBs) utilizing inorganic solid‐state electrolytes (SSEs) are promising for electric vehicles and large‐scale grid energy storage. However, the Li dendrite growth in SSEs still constrains the practical utility of ASSLMBs. To achieve a high dendrite‐suppression capability, SSEs must be chemically stable with Li, possess fast Li transfer kinetics, and exhibit high interface energy. Herein, a class of low‐cost, eco‐friendly, and sustainable oxyhalide‐nitride solid electrolytes (ONSEs), denoted as Li x N y I z ‐ q LiOH (where x = 3 y + z , 0 ≤ q ≤ 0.75), is designed to fulfill all the requirements. As‐prepared ONSEs demonstrate chemically stable against Li and high interface energy (>43.08 meV Å −2 ), effectively restraining Li dendrite growth and the self‐degradation at electrode interfaces. Furthermore, improved thermodynamic oxidation stability of ONSEs (>3 V vs Li + /Li, 0.45 V for pure Li 3 N), arising from the increased ionicity of Li─N bonds, contributes to the stability in ASSLMBs. As a proof‐of‐concept, the optimized ONSEs possess high ionic conductivity of 0.52 mS cm −1 and achieve long‐term cycling of Li||Li symmetric cell for over 500 h. When coupled with the Li 3 InCl 6 SSE for high‐voltage cathodes, the bilayer oxyhalide‐nitride/Li 3 InCl 6 electrolyte imparts 90% capacity retention over 500 cycles for Li||1 mAh cm −2 LiCoO 2 cells.
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
CAOHOU应助酷酷银耳汤采纳,获得10
刚刚
1秒前
4秒前
高贵梦露发布了新的文献求助10
6秒前
8秒前
9秒前
GL发布了新的文献求助10
9秒前
乐乐应助如意枫叶采纳,获得10
9秒前
10秒前
史念薇发布了新的文献求助10
10秒前
xixi完成签到 ,获得积分10
10秒前
12秒前
青野发布了新的文献求助10
14秒前
17秒前
18秒前
高贵梦露完成签到,获得积分10
18秒前
20秒前
22秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
23秒前
如意枫叶发布了新的文献求助10
24秒前
24秒前
25秒前
25秒前
27秒前
28秒前
29秒前
赘婿应助GL采纳,获得10
29秒前
30秒前
30秒前
Archer宇完成签到,获得积分10
30秒前
狸花小喵发布了新的文献求助10
32秒前
科研废物完成签到 ,获得积分10
32秒前
33秒前
34秒前
35秒前
36秒前
38秒前
39秒前
潇湘雪月发布了新的文献求助10
40秒前
40秒前
高分求助中
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition 500
‘Unruly’ Children: Historical Fieldnotes and Learning Morality in a Taiwan Village (New Departures in Anthropology) 400
Indomethacinのヒトにおける経皮吸収 400
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 350
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 320
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 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 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3989263
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3531418
关于积分的说明 11253814
捐赠科研通 3270066
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1804884
邀请新用户注册赠送积分活动 882084
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 809136