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余學斌/李鵬Small Methods：雙陰離子取代復合氫化物-硫化物電解質實現(xiàn)快速鋰離子傳導

氫化物基固態(tài)電解質（SSEs）由于其還原性和柔性特性，可以保持其對鋰金屬的穩(wěn)定性，并與鋰金屬負極表現(xiàn)出高度的相容性。然而，室溫下較差的離子電導率是鋰離子電池采用氫化物SSE的主要挑戰(zhàn)。

復旦大學余學斌、南京航空航天大學李鵬等人研究了一種雙陰離子取代的室溫快速鋰離子導體，(100-x)(3LiBH₄-LiI)-xP₂S₅ (LLPx, 0 ≤ x ≤ 50)。

圖1 制備及表征

在這些樣品中，LLP20分別在30 °C和100 °C下提供高達3.77 × 10^?4 S cm^?1和 1.0 × 10^?2 S cm^?1的離子電導率，并具有0–5 V的穩(wěn)定電化學窗口。在1.0 mA cm^-2的電流密度下進行的鋰沉積/剝離測試顯示，即使在1000小時后也表現(xiàn)出優(yōu)異的穩(wěn)定性。

此外，全固態(tài)電池在寬溫度范圍內表現(xiàn)出卓越的電化學性能，包括高可逆容量、良好的倍率性能和長循環(huán)耐久性。這些優(yōu)異的性能為今后開發(fā)全固態(tài)電池用常溫快離子導體提供了一種可行的策略。

圖2 導電性能

圖3 Li/LLP20/Li₄Ti₅O₁₂在 40、70和100 °C下的電化學性能

Fast Lithium Ionic Conductivity in Complex Hydride-Sulfide Electrolytes by Double Anions Substitution. Small Methods 2021. DOI: 10.1002/smtd.202100609

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