李君涛EES：用超薄Li2CoTi3O8中间层设计LiCoO2和Li10GeP2S12固体电解质之间的界面以提高全固态电池的性能- 大数跨境

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李君涛EES：用超薄Li2CoTi3O8中间层设计LiCoO2和Li10GeP2S12固体电解质之间的界面以提高全固态电池的性能

科学材料站

2020-12-07

导读：这项工作首次报道了LiCoO2（LCO）和TiO2之间的化学相互作用可以通过两种添加剂调节，碳和Li2CO3可以原位形成连续的超薄纯相LCTO层

文章信息

用超薄Li2CoTi3O8中间层设计LiCoO2和Li10GeP2S12固体电解质之间的界面以提高全固态电池的性能

第一作者：Chuan-Wei Wang，Fu-Cheng Ren

通讯作者：李君涛 *

单位：厦门大学

研究背景

可充电锂离子电池（LIBs）在过去的几十年中经历了快速增长，已广泛应用于各种市场，例如传统的消费电子产品，电动汽车和储能电站。然而，传统的锂离子电池确实面临着巨大的挑战。例如易燃性，有限的电化学稳定性以及对锂金属的不稳定的固体电解质中间相（SEI）层。

为了避免这些问题，全固态锂离子电池（ASSLIBs）因其固有的安全性和可靠性而受到越来越多的关注。潜在的高能量密度，为替代具有易燃有机电解质的传统LIBs提供了一个有前途的选择。

文章简介

近日，陕西科技大学苏庆梅教授与杜高辉教授，许并社教授等合作。在国际顶级期刊 Energy & Environmental Science上发表题为“Engineering the Interface between LiCoO2 and Li10GeP2S12 Solid Electrolyte with Ultrathin Li2CoTi3O8 Interlayer to Boost the Performance of All-Solid-State Battery”的研究工作。

这项工作首次报道了LiCoO2（LCO）和TiO2之间的化学相互作用可以通过两种添加剂调节，碳和Li2CO3可以原位形成连续的超薄纯相Li2CoTi3O8（LCTO）层，并具有稳定的3D尖晶石结构的网状结构，在LCO表面具有较低的电子电导率和较高的锂扩散系数。

本文要点

要点一：通过将这种超薄LCTO中间层引入LCO阴极材料和LGPS固体电解质的界面，硫化物基全固态锂离子电池的性能得到了显着改善。

要点二：计算表明，与原始LCO / LGPS接口相比，引入LCTO中间层所产生的LCTO / LGPS新接口具有固有的高化学亲和力，从而大大降低了接口阻抗。同时，LCTO / LGPS接口还具有更高的界面兼容性，这为解决LCO与LGPS之间固有的热力学和电化学失配问题提供了有效的解决方案。

要点三：我们的发现重点放在LCTO的受控合成和良好的界面工程效果上，作为在高性能硫化物基ASSLIBs的阴极和硫化物基固体电解质之间的有效中间层。

文章链接

Engineering the Interface between LiCoO2 and Li10GeP2S12 Solid Electrolyte with Ultrathin Li2CoTi3O8 Interlayer to Boost the Performance of All-Solid-State Battery

https://doi.org/10.1039/D0EE03212C

通讯作者介绍

李君涛，厦门大学副教授。

主持科研项目包括：国家自然科学基金2项、中央高校基本科研业务1项、福建省自然科学基金1项、厦门市科技计划项目1项、山海基金1项、企业项目2项；参与科研项目包括：国家科技部“973”项目1项、国家科技部“863”重大项目1项、国家重点研发计划项目1项。