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Five-volt-class high-capacity all-solid-state lithium batteries
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DOI：10.1038/s41560-025-01865-y.png)
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摘要
En 中文
电池技术的进步一直受到电解质电压限制的阻碍。这里我们提出了一种具有>5 V工作电压和超高面容量35.3 mAh cm−2的高能量全固态电池设计；这些特性是由一种高导电性和超高电压稳定的氟化物固态电解质LiCl–4Li2TiF6（30 °C时为1.7 × 10−5 S cm−1）实现的。LiCl–4Li2TiF6能够保护高压尖晶石氧化物正极，使LiNi0.5Mn1.5O4在2C倍率下达到106 mAh g−1，循环500次后容量保持率为75.2%，这与传统的LiNbO3对比层形成鲜明对比，后者会发生分解并无法阻止有害的界面劣化。LiCl–4Li2TiF6的有效性在多种体系中得到验证，包括LiCoMnO4、LiFe0.5Mn1.5O4以及软包型LiNi0.5Mn1.5O4||Li（或Ag–C）全固态电池，并通过在2.3 V下以258 mAh g−1工作以及使用1.8-mm的超厚电极进一步得到证明。这种具有>5 V稳定性的屏蔽层通过重新审视此前被禁止的高电压正极，引入了一种变革性的设计范式。实现>5 V电池受到电解质不稳定性的阻碍。这里，氟化物屏蔽层LiCl-4Li2TiF6因其氧化稳定性和Li+导电性的结合，使高压、高容量全固态电池成为可能。
Keyword:
high-voltage electrolyte
all-solid-state battery
fluoride shielding layer
LiNi0.5Mn1.5O4
ultrahigh areal capacity
期刊
IF:
60.1
论文数:
1.0K
被引数:
5.6W
机构
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