固態鋰金屬電池因其高能量密度和優越的安全性而備受關注。然而，固體電解質的Li+動力學遲緩以及電解質與鋰負極的界面相容性差，導致其在室溫下的性能不理想，嚴重限制了它們的實際應用。

 

       本文報道了一種 Janus 準固體電解質 (JSE) 設計，該設計改變了琥珀腈 (SN) 塑料晶體電解質中的 Li +溶劑化環境，并創建了一維 Li+傳輸通道。密度泛函理論計算和拉曼結果表明，Li1.3Al0.3Ti1.7(PO4)3將 Li+溶劑化環境從SN 單元變為聚集離子對，從而加速了 Li+的擴散速率。結果，JSE表現出優異的離子電導率（0.73 mS cm-1）和高鋰遷移數（0.72）。借助這種高效的 JSE，Li對稱電池可在 600 小時內提供出色的循環穩定性，并具有 60 mV 的低過電位。LiFePO 4 |JSE|Li 固態電池在室溫下0.5 C下循環 100 次后的比放電容量為 152 mAh g -1 。此外，相應的軟包電池也表現出出色的性能（140 mAh g-1低于 0.5 C) 并經受住彎曲和切割等濫用測試，證明了其未來使用的卓越安全性。

 

圖文簡介

 

所設計的 JSE 結構的示意圖

結構表征

電化學性能對比

軟包電池性能

論文信息

 

論文題目：Janus Electrolyte with Modified Li+ Solvation for High-Performance Solid-State Lithium Batteries

 

通訊作者：Jingjing Xu,Wenbin Gong,Meinan Liu

 

通訊單位：中科大，中科院蘇州納米