新研究表明清洁的固态电解质/电极界面可使固态锂电池容量增加一倍
东京工业大学(Tokyo Tech)、东北大学、国立先进工业科学技术研究所和日本工业大学的科学家们通过实验证明，清洁的电解液/电极界面是实现高容量固态锂电池(SSLBs)的关键。他们的发现可以为改进电池设计铺平道路，提高移动设备和电动汽车的容量、稳定性和安全性。有关他们工作的论文发表在《ACS Applied Materials & Interfaces》杂志上。
固态锂电池由固体电极和固体电解质组成，在充电和放电过程中交换锂离子。其更高的能量密度和安全性使得固态锂电池作为下一代存储解决方案非常有吸引力。
然而，仍有许多技术挑战阻碍了商业化。对于目前的研究，研究人员进行了一系列的实验，并获得了可以将SSLBs的性能提升到一个新水平的见解。
此前的研究曾提示，要想在基于LNMO的SSLB中实现低界面电阻和快速充电，生产一个干净的电解质/电极界面至关重要。科学家们还注意到，Li离子在制造时自发地从Li3PO4（LPO）电解液迁移到LNMO层，在LNMO中形成了Li2Ni0.5Mn1.5O4（L2NMO）相，其分布和对电池性能的影响未知。
该团队研究了L2NMO相是什么样的，分析了Li0Ni0.5Mn1.5O4(L0NMO)和L2NMO相在充放电过程中结晶结构的变化。他们还研究了在真空中制造的洁净LPO/LNMO界面上L2NMO的初始分布，以及电极厚度的影响。
引人注目的是，干净的界面促进了SSLBs充放电过程中Li的互溶和脱溶。因此，具有清洁界面的SSLBs的容量是传统LNMO电池的两倍。此外，该研究还首次发现SSLBs中L0NMO和L2NMO相之间存在稳定的可逆反应。获取更多前沿科技 信息 请持续关注：https://byteclicks.com
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