锆掺杂卤化物固态电解质

1000次循环零衰减

通过锂离子与空位平衡而非堆垛层错优化离子传输，实现钴-free全固态电池稳定循环

Wang, Changhong · Shuo, Wang · Xudong, Liu · Wu, Yanlong · Yu, Ruizhi · Duan, Hui · Kim, Jung-tae · 黄换 · 王建涛 · Mo, Yifei · Xueliang, Sun

Energy and Environmental Sciences 2023

具体参数

离子电导率

{'zh': '1.5', 'en': '1.5'} mS cm⁻¹

激活能

{'zh': '0.285', 'en': '0.285'} eV

循环寿命

{'zh': '1000', 'en': '1000'}

技术优势

锂空位平衡是关键

锂离子与空位含量的平衡而非堆垛层错，才是优化离子传输的核心因素。

氧化稳定性增强

引入锆掺杂拓宽了卤化物固态电解质的氧化稳定窗口，有利于匹配高电压正极。

无钴电池长循环

采用LiMn₂O₄正极的全固态电池在0.3 C下循环1000次，容量衰减可忽略。

应用场景

• 全固态电池：搭配高电压无钴正极实现长循环，提升能量密度与安全性。
• 无钴正极：该电解质氧化稳定性增强，可配对LiMn₂O₄等无钴正极削减成本。
• 固态电解质：提供高离子电导率与合适稳定性，作为全固态电池的电解质层。