Stabilized cathode/sulfide solid electrolyte interface via Li ₂ ZrO ₃ coating for all‐solid‐state batteries

Abstract

摘要 高容量的 LiNi 0.8 Co 0.1 Mn 0.1 O 2 (NCM) 正极对于实现高能量密度全固态锂电池至关重要。然而, 由于NCM正极与常用的硫化物固体电解质之间存在空间电荷层效应, 导致电池性能下降。本工作通过简单的湿化学方法在NCM颗粒表面原位包覆了10 nm 电化学稳定的 Li 2 ZrO 3 (LZO) 层。LZO 包覆层能够缓解电极/电解质界面的副反应, 实现锂离子快速动态传输, 从而显著提高电池性能。采用包覆后的NCM正极和 Li 6 PS 5 Cl 电解质的全固态锂电池具有稳定的循环性能, 在室温下, 以 0.1C 电流密度循环300次后容量保持率为 72.2%, 以 0.5C 电流密度循环 600 次后容量保持率为 72.9%。该研究为实现高能量密度全固态锂电池稳定的电极/电解质界面和提高循环性能提供了一种具有前景的方法。

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