硫化物基固態(tài)電解質(zhì)(SSE)有限的氧化電位阻礙了高壓正極材料在硫化物全固態(tài)鋰電池中的應(yīng)用。因此,廣泛應(yīng)用在正極材料上的表面涂層以緩解有害的界面反應(yīng)。然而,大多數(shù)涂層也會(huì)與硫化物基SSE發(fā)生反應(yīng),產(chǎn)生電子導(dǎo)體并導(dǎo)致界面逐漸退化和容量衰減。
為了解決這個(gè)問(wèn)題,復(fù)旦大學(xué)Yonggang Wang,Yongyao Xia,臺(tái)灣科技大學(xué)Bing Joe Hwang,西湖大學(xué)Yizhou Zhu提出在LiCoO2上涂一層Li2ZrF6涂層,它與SSE的反應(yīng)最小,其分解產(chǎn)物不具有電子導(dǎo)電性。此外,該涂層還能有效緩解LiCoO2中層狀到尖晶石/巖鹽表面的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變。
文章要點(diǎn)
1)結(jié)果,In-Li|Li6PS5Cl|Li2ZrF6-LiCoO2全固態(tài)電池在25°C時(shí)表現(xiàn)出初始面積容量為5.2 mAh cm?2,在70mA/g下經(jīng)過(guò)1500次循環(huán)后容量保持率為80.5%,LiCoO2面積質(zhì)量負(fù)載高(30.19mgcm?2),截止電壓為3.9 V(對(duì)應(yīng)Li+/Li的電位為4.5V)。
參考文獻(xiàn)
Zhou, X., Chang, CY., Yu, D. et al. Li2ZrF6 protective layer enabled high-voltage LiCoO2 positive electrode in sulfide all-solid-state batteries. Nat Commun 16, 112 (2025).
DOI:10.1038/s41467-024-55695-9
https://doi.org/10.1038/s41467-024-55695-9