与薄膜电池不同,6限制为6 cm 2的6个限制,大量LLZO可以实现高功率和能量应用。然而,最近在SE/ CC报告中调查了LI成核行为的最新研究表明,LI镀以不均匀的形态,导致高度异质的界面。8,9这将抑制锂作为膜状阳极的生长,从而导致出乎意料的过早短路。8–10有趣的是,当SE表面通过人工互层(例如AGC,11 AG,12-14或AU)修饰时,锂生长特性可以显着改善。15–17这些材料与锂的合金合金非常接近Li/Li +氧化还原反应,从而抑制了成核屏障。15,18这与Si或SN的情况相反,19,20,在与锂合金合金的同时发生了重大的结构变化。因此,在电池运行过程中,Ag或Au Interlayer的作用可能会有效地调节CC处的锂沉积,作为用于同质锂再分配的一种动态缓冲层。15,18
使用高剪切模量的固体电解质被认为是抑制锂枝晶形成并同时保证电池高安全性的最有前途的方法。[9] 尽管在提高固体电解质的高离子电导率方面取得了重大进展,但固态电池在实际工业条件下,特别是高功率系统下的运行尚未实现。[10] 一旦施加的电流密度超过某个值(该值被定义为临界电流密度),锂丝(或锂枝晶)通过固体电解质的扩展将引发电池故障。[11] 当锂丝连接阳极和阴极时,锂丝的生长会导致界面物理接触失败、固体电解质机械性能下降,甚至导致电池短路。 [12] 各种固体电解质均已报道了此类失效过程,包括石榴石 Li 7 La 3 Zr 2 O 12 (LLZO)、[13] 非晶态 70Li 2 S-30P 2 S 5 玻璃、[14] 银锗矿 (Li 6 PS 5 Cl) [15] 和钠超离子导体类型(NASICON,例如 Li 1 + x Al x Ge 2 − x (PO 4 ) 3 )。[16]
摘要具有良好安全性,易于加工性和高离子电导率的基于固体聚合物的复合电解质(SCPE)对于开发先进的全固态锂金属电池(ASSLMBS)具有重要意义。但是,电极和固体电解质之间的界面兼容性较差导致较大的界面阻抗削弱了电池的电化学性能。Herein, an interpenetrating network polycarbonate (INPC)-based composite electrolyte is constructed via the in- situ polymerization of butyl acrylate, Li 7 La 3 Zr 2 O 12 (LLZO), Lithium bis(trifluoromethanesulphonyl)imide, succinonitrile and 2,2-azobisisobutyronitrile on the base of a对称聚碳酸酯单体。Benefiting from the synergistic effect of each component and the unique structure features, the INPC&LLZO-SCPE can effectively integrate the merits of the polymer and inorganic electrolytes and deliver superior ionic conductivity (3.56 × 10 -4 S cm -1 at 25 °C), an impressive Li + transference number [ t ( Li+ ) = 0.52] and a high electrochemical stability window (up到5.0 v vsli + /li)。基于此,组装了LifePo 4 /Inpc&llzo-Scpe /li和Lini 0.6 Co 0.2 Mn 0.2 o 2 /inpc&llzo-scpe /li的电池,它们显示出156.3和158.9 mah g -1 and Efence for 86.8%和95.4%和95.4%%和95.4%%的初始能力,它们具有较大的初始能力C分别。这项工作为高压ASSLMB的新型聚碳酸酯复合电解质提供了新的途径。