arrow
返回

Deciphering Solid-State Battery Interface Failure: Plasma-Assisted Bulk-Interface Lithium Diffusion Kinetics Regulation

delete2025-10-16
delete0
PRE
AI
J
Jialong Wu
W
Weiheng Chen
B
Bin Hao
Y
Yichun Wang
Z
Zejun Xu
王秋实 封面图
王秋实 (Qiushi Wang)
Z
Zhong-Jie Jiang *
Z
Zhongqing Jiang *
DOI:10.1002/adfm.202521740delete
delete原文链接
delete原文求助
delete分享
delete收藏
摘要

摘要

En 中文
石榴石基固态锂金属电池(SSLMBs)中由初始界面结合不足和负极锂离子扩散受限引起的界面接触失效和空隙演化,是实现SSLMBs实际可行性的关键瓶颈。本文提出一种等离子体辅助双策略,集成射频等离子体磁控溅射(RF-PMS)和介质阻挡放电(DBD)等离子体处理,构建优异的界面结构。具体而言,将DBD等离子体功能化的碳纳米管(D-CNT)掺杂的复合锂负极(CLA)涂覆在RF-PMS合成的AlF3改性的Li6.4La3Zr1.4Ta0.6O12(AF-LLZTO)固态电解质上。设计的LC10|AF-LLZTO界面(LC10:含10 wt.% D-CNT的优化CLA)促进了稳定的锂离子扩散路径,有效缓解了界面接触退化。在脱锂至3.0 mAh cm−2后,该结构保留了85.16%的界面接触完整性——显著优于未改性锂负极仅10.49%的保留率。该结构的增强界面稳定性可通过原位光学显微镜观察直接可视化。对称电池LC10|AF-LLZTO-AF|LC10在0.2 mA cm−2下实现10000 h的稳定循环,显著优于无CLA的Li|AF-LLZTO-AF|Li对称电池(1930 h)和无AlF3的LC10|LLZTO|LC10对称电池(<900 h)。此外,采用LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2(NCM811)正极的全电池LC10|AF-LLZTO-IL|NCM811表现出超长循环稳定性,在1 C下达到2000次循环,单次循环容量衰减约为0.0125%。
Keyword:
composite-lithium-anode
dielectric-barrier-discharge
interface engineering
Plasma-magnetron-sputtering
solid-state Li metal battery

期刊

Advanced Functional Materials 封面图
Advanced Functional Materials
IF:
19
论文数:
3.5W
被引数:
32.1W

机构

Z
Zhejiang Sci-Tech University
学者数:
1.7W
论文数: 1.0W
被引数: 1.3W
N
Ningbo University of Technology
学者数:
2.2K
论文数: 2.0K
被引数: 5.0K
S
south china university of technology
学者数:
6.8W
论文数: 5.1W
被引数: 85
学者 查看更多机构
引用论文

引用论文

Bonded Interface Enabled Durable Solid-state Lithium Metal Batteries with Ultra-low Interfacial Resistance of 0.25 Ω cm2键合界面使耐用的固态锂金属电池具有0.25 Ω cm2的超低界面电阻
err2024-07-09
err6
PREAI
errHuang, Huayan; Jin, Jun; Zheng, Chujun; Wang, Lingchen; Yuan, Huihui; Xiu, Tongping; Song, Zhen; Badding, Michael E.; Yue, Ke; Tao, Xinyong; Lu, Yan; Wen, Zhaoyin
err分享
err收藏
err分享
err收藏
The Buried Carbon/Solid Electrolyte Interphase in Li-ion Batteries Studied by Hard X-ray Photoelectron Spectroscopy锂离子电池埋藏碳/固体电解质界面的硬x射线光电子能谱研究
err2014-08-01
err68
PREAI
errHogstrom, Katarzyna Ciosek; Malmgren, Sara; Hahlin, Maria; Gorgoi, Mihaela; Nyholm, Leif; Rensmo, Hakan; Edstrom, Kristina
err分享
err收藏
err
IF0
err
err0
PREAI
err
err分享
err收藏
An electron-blocking interface for garnet-based quasi-solid-state lithium-metal batteries to improve lifespan用于石榴石基准固态锂金属电池的电子阻挡界面,以提高寿命
err2024-06-22
err6
errOAAI
errZhang, Chang; Yu, Jiameng; Cui, Yuanyuan; Lv, Yinjie; Zhang, Yue; Gao, Tianyi; He, Yuxi; Chen, Xin; Li, Tao; Lin, Tianquan; Mi, Qixi; Yu, Yi; Liu, Wei
err分享
err收藏
学者 查看更多内容