构建长循环性能全固态电池的两种正极保护策略谁是最终的赢家

他们于 10 月 18 日在《能源材料进展》上发表了他们的研究成果。

“在正极和电解质之间构建良好的界面对于全固态电池的发展至关重要。”华中科技大学先进电磁技术国家重点实验室教授庄宇说。“目前，在正极表面涂覆保护层以及通过卤化物电解质层隔离正极/硫化物电解质等策略是解决正极与硫化物电解质界面问题的典型解决方案，但目前尚不清楚谁更适合用于硫化物基全固态电池。”

Yu解释说，目前使用的硫化物电解液在运行过程中会发生氧化分解，从而降低循环性能，应采取策略来抑制这种分解。

“卤化物电解质具有较宽的电化学窗口，可以弥补硫化物电解质的不足，”Yu说。“正极表面的涂层可以减轻硫化物电解质的分解。这两种策略都有利于循环性能。”

但认为引入卤化物电解质就能显着提高电池的循环性能就过于简单化了。据Yu介绍，卤化物的使用引入了一种新的界面，即卤化物/硫化物界面。两种电解质之间的相容性尚不完全清楚，应努力探索答案。

“我们以Li 9.9 SnP 2 S 11.9 Br 0.1硫化物电解质为例，采用正极表面涂层和卤化物/硫化物双层电解质策略来提高电池的电化学性能，”Yu说。“具有涂层的电池的循环性能非常出色。卤化物/硫化物双层电解质电池的首次放电容量非常高，但循环性能不理想。”

“这为我们探索卤化物/硫化物界面的稳定性提供了机会，因为双层电解质的电池循环性能较差。事实上，它们确实不稳定，接触一段时间后，两者的阻抗明显降低比他们一开始接触时要好，”于说。

“卤化物和硫化物之间的产物，例如In 2 S 3，是导致循环性能不佳的罪魁祸首，”Yu补充道。“应该探索增强卤化物和硫化物之间界面稳定性的策略。否则，显着增强电池循环性能的唯一方法是在正极表面使用涂层方法。”

其他贡献者包括华中科技大学电气与电子工程学院先进电磁技术国家重点实验室罗启跃、梁明、魏超超、吴仲凯、蒋子岭、刘晨和程世杰;刘世宇，华中科技大学武汉国家强磁场中心;张东和曹克成，上海科技大学物质科学与技术学院兼上海市高分辨率电子显微镜重点实验室;张龙，福建师范大学物理与能源学院。

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