通过桥接氧设计的Na3SbP0.4xS4−xOx硫化物电解质提高了界面稳定性。 - 硫系玻璃 | 宁波大学红外材料及器件实验室
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通过桥接氧设计的Na3SbP0.4xS4−xOx硫化物电解质提高了界面稳定性。
作者: irglass 时间: 2023-09-16 浏览:3,768 次

       近日,我室研究生舒铃钧(第一作者)和焦清副研究员(通讯作者)在Journal of Colloid and Interface Science期刊上发表了题为“Enhancing interface stability and ionic conductivity in the designed Na3SbP0.4xS4−xOx sulfide solid electrolyte through bridging oxygen”的论文(2023, Pages 2042-2053)。文章链接:https://doi.org/10.1016/j.jcis.2023.09.013

       便携式电子设备、电动汽车和固定储能的快速发展强调了对锂离子电池表现出高安全性和高能量密度的关键要求。然而,由于全球锂资源的枯竭,锂离子电池在支持新能源产业规模发展方面面临局限。此外,使用液态有机电解质的传统锂离子电池存在安全问题,如过度充电引起的热失控、火灾危险和短路,需要开发新的电解质材料。

       全固态钠电池已成为一种很有前途的储能候选电池。然而,固体电解质的有限电化学稳定性,特别是在阳极存在Na金属的情况下,以及低离子电导率,阻碍了其广泛应用。本工作通过一系列结构测试和表征,研究了Na3SbS4固体电解质中P和O元素的设计。Na/Na3SbP0.16S3.6O0.4/Na电池的电化学稳定性显著提高,在0.1 mA cm−2的电流下表现出260 h的稳定性。此外,Na3SbP0.16S3.6O0.4的室温电导率提高到3.82 mS cm−1,保持与商业标准相当的值。所提出的设计策略为开发具有高能量密度和长寿命的钠离子固态电池提供了一种方法。Na|固体电解质界面处的固体电解质界面的稳定性被证明是成功组装全固态钠离子电池的关键。

图,3SbP0.16S3.6O0.4固体电解质的X射线光电子能谱(XPS)与去卷积光谱。