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首页> 外文期刊>Advanced energy materials >An Air-Stable and Dendrite-Free Li Anode for Highly Stable All-Solid-State Sulfide-Based Li Batteries
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An Air-Stable and Dendrite-Free Li Anode for Highly Stable All-Solid-State Sulfide-Based Li Batteries

机译：高度稳定的全固态硫化物基锂电池的空气稳定且无枝晶的锂阳极

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Li metal is a promising anode material for all-solid-state batteries, owing to its high specific capacity and low electrochemical potential. However, direct contact of Li metal with most solid-state electrolytes induces severe side reactions that can lead to dendrite formation and short circuits. Moreover, Li metal is unstable when exposed to air, leading to stringent processing requirements. Herein, it is reported that the Li3PS4/Li interface in all-solid-state batteries can be stabilized by an air-stable LixSiSy protection layer that is formed in situ on the surface of Li metal through a solution-based method. Highly stable Li cycling for over 2000 h in symmetrical cells and a lifetime of over 100 cycles can be achieved for an all-solid-state LiCoO2/Li3PS4/Li cell. Synchrotron-based high energy X-ray photoelectron spectroscopy in-depth analysis demonstrates the distribution of different components within the protection layer. The in situ formation of an electronically insulating LixSiSy protection layer with highly ionic conductivity provides an effective way to prevent Li dendrite formation in high-energy all-solid-state Li metal batteries.
机译：锂金属由于其高比容量和低电化学势而成为一种有前景的全固态电池负极材料。然而，锂金属与大多数固态电解质的直接接触会引起严重的副反应，这可能导致枝晶形成和短路。而且，锂金属在暴露于空气时不稳定，从而导致严格的加工要求。这里，据报道，可以通过基于溶液的方法原位形成在Li金属表面上的空气稳定的LixSiSy保护层来稳定全固态电池中的Li3PS4 / Li界面。在全固态LiCoO2 / Li3PS4 / Li电池中，对称电池中的Li循环高度稳定超过2000小时，寿命超过100个循环。基于同步加速器的高能X射线光电子能谱的深入分析证明了保护层内不同组分的分布。具有高离子电导率的电绝缘LixSiSy保护层的原位形成为防止高能全固态Li金属电池中Li枝晶的形成提供了有效的方法。

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