我院张隆教授课题组在卤化物固态电解质方向取得进展

时间:2023-10-13浏览:579


卤化物电解质作为正极离子导添加剂具有离子电导率高、电化学稳定性好、且具有一定的韧性等优点,近年来受到广泛关注。但是,卤化物在正极中的稳定作用,特别是卤化物与活性材料的界面性能和微结构演变方面,还需要进一步研究。

基于此,我院张隆教授课题组开发了一种Zr掺杂的Na3YbCl6氯化物电解质(SEs)材料。优化后的材料具有高离子电导率和较宽的电化学氧化窗口。研究发现,对使用Na3-xYb1-xZrxCl6的正极,电池循环引起的体积形变对微结构的演变会产生正面效应:形成卤化物均匀包覆NaCrO2颗粒的核壳状结构。这种接触良好的核壳状结构形成均匀的离子传输,且缓冲了电化学机械应力。由其组装的全固态钠电池的主要容量损失只发生在最初的几十次循环中,主要由NaCrO2中不可逆的O3→O’3相变所引起。具有柔软特性和高氧化稳定性的卤化物添加剂,为氧化物活性物质中提供高质量的界面,并维持优异的ASSNB循环稳定性。

研究成果以《Highly Stable and Encapsulation-Microstructural Cathode Derived by Self-Pressurization Behavior in Na-Halides-Based All-Solid-State Batteries》为题发表于学术期刊《Energy Storage Materials》 (IF=20.4)。论文第一单位为福建师范大学。研究工作得到国家自然科学基金项目资助

官网链接:https://doi.org/10.1016/j.ensm.2023.103016