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100%利用率!这个电池,再登Science!

纳米人  · 公众号  ·  · 2025-05-16 18:35

正文

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原位隔离的卤化锂界面层显著提高了有效的离子传输并抑制了体相硫正极的体积变 。各种全固态锂硫电池在商业级别的面积容量下显示出接近100%的利用率和非凡的循环稳定性。

技术方案:

1、合成并表征了全固态锂硫电池复合硫阴极

作者通过超高速混合技术制备全固态锂硫电池复合硫阴极,发现Cl从LPSCl中分离并在硫颗粒表面形成富Cl层,显著提升了界面性能。

2、证实了UHS混合技术可有效改善硫属元素阴极的界面性能

通过超高速混合技术,实现了多种含卤素固态电解质与硫属元素阴极的卤化物分离,显著提升了阴极界面性能,为全固态电池的优化提供了新途径。

3、表征了全固态锂硫电池的电化学性能

作者通过超高速混合技术实现卤化物分离,显著提升全固态锂硫电池性能。该策略对多种硫属元素阴极和含卤素电解质均有效,显著优于不含卤素的电解质。

4、研究了卤化物分凝对全固态锂硫属元素电池反应途径的影响

作者通过多模态表征发现,UHS混合实现的卤化物分凝显著提升了全固态锂硫属元素电池的反应可逆性和界面稳定性,为高能量和长寿命全固态电池的开发提供了新思路。


技术优势:

1、利用超高速(UHS)混合实现卤化物分离与均匀沉积

通过超高速(2000 rpm)混合技术,利用热冲击和剪切断裂的协同效应,实现了含卤素的SSE中卤化物的分离,并使其均匀沉积在阴极颗粒表面。这种原位隔离的卤化锂界面层显著增强了界面离子传输,提升了电池性能。

2、开发了无需额外组分的高效界面改性方法

本工作开发的方法无需添加额外的组分,也无需复杂的加工步骤,直接在超高速混合过程中通过机械化学反应实现界面改性。与传统材料创新方法相比具有显著的成本优势,并且在商业级别的面积容量下实现了接近100%的利用率和卓越的循环稳定性。


技术细节







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