A Nondeposition Solid-Solution Li Alloy Anode for Solid-State Batteries

Zhaoming Tong

doi:10.1021/acsenergylett.5c02665

2025-11-01

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DOI：10.1021/acsenergylett.5c02665

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摘要

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锂基金属一直被认为是高能量全固态锂金属电池（ASLMBs）中最有前景的负极材料。然而，其不可控的沉积/溶解机制导致电池因严重的枝晶生长、界面稳定性差和快速机械降解而迅速失效。在此，通过热-机械耦合合成方法开发了一种非沉积锂合金，具有柔性可加工性和容量可定制性。获得了一种具有双电子/离子导电性和低工作电位（0.2 V）的单相LiGa合金，其表现出可逆的固溶体合金/脱合金机制，从而从根本上避免了在电解质/负极界面处沉积高活性金属锂。凭借非沉积机制和电子/离子导电性的显著优势，LiGa基对称电池与Li6PS5Cl结合使用，将寿命从450 h大幅延长至6000 h，并实现了超过7.1 mAcm⁻²的超高电流密度。此外，这种非沉积型Li合金对多种固态电解质表现出高稳定性，包括聚乙二醇（poly(ethylene oxide)）、Li₃InCl₆和Li₁.₅Al₀.₅Ge₁.₅(PO₄)₃，为高能量ASLMBs提供了新的选择。

Keyword:

LITHIUM

期刊

ACS Energy Letters

IF:

18.2

论文数:

5.2K

被引数:

6.6W

机构

Jianghan University

学者数:

1.2K

论文数: 452

被引数: 4.4K

引用论文

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