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Constructing Superionic Heterointerface via Multiphase Engineering to Achieve Stable Oxyhalide-Based All-Solid-State Batteries
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DOI：10.1002/anie.1909915.png)
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摘要
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无定形氧卤化物作为全固态电池中的固态电解质（SSEs）引起了极大兴趣，因其具有氧化稳定性、低成本和机械可塑性。但有限的室温离子电导率和正极/卤化物界面上的寄生反应阻碍了其实际应用。在此，我们采用一种简便的多相调控策略，通过将ZrB2和ZrN引入无定形1.3Li2O-ZrCl4（LZCO）基质中，以同时增强Li+传输和界面稳定性。ZrB2和ZrN调控桥氧/非桥氧比率以促进无定形化并创造超离子异质界面，从而在保持整体电子绝缘的同时形成更连续的Li+传导网络。多相结构减轻了界面副反应，由于B-O和N-O键的形成而改善了界面相容性，并均化了复合正极中的电子传输路径。因此，1.3Li2O-0.8ZrCl4-0.1ZrB2-0.1ZrN（LZCOBN0.1）表现出2.41 mS cm−1的高室温离子电导率，相比原始LZCO的1.3 mS cm−1。采用LZCOBN0.1和LiNi0.90Co0.05Mn0.05O2的全固态电池在0.1 C下初始容量达210 mAh g−1，并在3 C下循环2000次后容量保持82.7%，显示出超高的循环稳定性。该工作突出了相工程调控在开发高性能无定形氧卤化物基全固态电池中的潜力。
Keyword:
all-solid-state batteries
amorphization
halide solid electrolytes
oxyhalides
superionic heterointerface
期刊
IF:
16.9
论文数:
4.7K
被引数:
368
机构
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