基于全固态硫化物的锂金属电池是储能系统的有前途的候选者。 然而,与不良反应和阳极界面接触失败相关的问题阻碍了其商业化。
这里北京理工大学吴峰、牟道斌等人通过可行的预锂化途径,铟箔充满了模制夹层,其表面富含LIF和锂铟合金。 中间层的锂化合金可以作为储锂器来调节Li+的通量和电荷分布,有利于锂的均匀沉积。 同时,它还抑制了Li6PS5Cl电解液的还原分解,并保持了足够的固-固接触。 原位阻抗图显示,该界面实现了恒定的界面阻抗和快速电荷转移。
此外,负极也可用于2锂剥离在55 mA cm-2下沉积2000小时以上,采用钴酸锂正极和预铟阳极的全固态电池在0在 5 C 下循环 700 次以上,容量保持率为 9615%。
图1界面结构表征
综上所述,该工作通过铟的预锂化在其表面生成多功能夹层膜,从而实现了阳极与LPSCL之间理想的界面相容性。 作为锂储层,预置层内的中层和主层能够调节Li+通量和电荷分布,抑制枝晶生长。 该界面具有LIF和富含合金的表面层,可保护LPSCl SE免受副反应的影响,并保持紧密的界面接触。
原位阻抗谱与DRT技术相结合表明,这种多功能界面有利于恒定的界面电阻和快速电荷转移。 所以,在 2在55 mA cm-2的高电流密度下,预置对称电池在2000小时的锂剥离和沉积过程中没有发生短路,表明预置阳极与LPSCL之间具有优异的电化学稳定性。 在全固态电池中,定制预置可以使钴酸锂阴极0以 5 C 的速率运行,并在 700 次循环中保持 96 次最佳容量的 15%。
图2全电池性能
toward ultrastable metal anode/li6ps5cl interface via an interlayer as li reservoir,nano letters2023 doi: 10.1021/acs.nanolett.3c03047