基于NASICON型Li(1+x)AlxTi(2‑x)(PO4)3 (LATP)电解质的固态Li金属电池的应用一直受到界面不稳定性的阻碍,该不稳定性源于LATP和Li之间自发的Ti4+还原反应。
中科院上海硅酸盐研究所Chilin Li和Jiulin Hu等提出了基于高表面积AlF3的介孔氟化中间层,以改善LATP/锂界面的稳定性和相容性,并使NASICON型Li||FeF3转换电池能够可逆操作。
本文要点:
(1)
层间高的Lewis酸性和孔隙率可以缓冲体积演化,增加锂离子迁移数,促进LiF畴的形成。飞行时间二次离子质谱(ToF-二次离子质谱)证明原位构建了一个富氟的Ti4+陷阱区,该陷阱区可以将易还原的Ti4+固定在LATP中,并阻止其在电化学过程中转化为Ti3+。在LATP/锂界面发生电融合过程,成功地将固体电解质、AlF3中间层和阳极焊接成一个整体,以减小阳极电阻,保证Li+的快速界面迁移。
(2)
相应的Li||Li对称电池在至少500小时内表现出稳定的循环性能,电压滞后小。由富F过渡层调制的陶瓷型固态Li-Fe-F电池可提供696.7 mAh g-1的高容量,并表现出良好的转换反应循环能力。
参考电竞投注官网 :
Gu, Y., Hu, J., Lai, C., Li, C., NASICON-Based Solid State Li-Fluoride Conversion Batteries Enabled by Constructing a Fluorine-Rich Trap for Ti4+. Adv. Energy Mater. 2023, 2203679.
DOI: 10.1002/aenm.202203679
https://doi.org/10.1002/aenm.202203679