【锂电】Nano Lett：全固态锂电池超薄膜的耐甲苯Li9.88GeP1.96Sb0.04S11.88Cl0.12固体电解质

在全固态锂电池中，硫化物固体电解质膜通常具有高厚度和较差的化学稳定性，从而限制了电池能量密度和循环寿命。近日，中国科学院大学姚霞银、田子奇、中国科学院Liu Gaozhan通过将Sb，Cl部分取代P，S，合成了Li_9.88GeP_1.96Sb_0.04S_11.88Cl_0.12固体电解质，并且其具有优异的耐甲苯性和对锂的稳定性。

本文要点：

1) Li9_.88GeP_1.96Sb_0.04S_11.88Cl_0.12中形成的SbS₄^3-基团对甲苯分子表现出低的吸附能和反应性，并且通过第一原理密度泛函理论计算证实了这一点。作者使用甲苯作为溶剂，可以通过湿涂法很好地制备厚度可调的超薄Li_9.88GeP_1.96Sb_0.04S_11.88Cl_0.12膜，8μm厚的膜在25°C下具有1.9 mS cm^–1的离子电导率，超高离子电导率为1860 mS，超低面电阻为0.68Ωcm^–2。

2) 所获得的LiCoO₂|Li_9.88GeP_1.96Sb_0.04S_11.88Cl_0.12膜| Li全固态锂电池在60°C下在0.1℃下250次循环后显示出125.6 mAh g^–1的初始可逆容量，且容量保持率为86.3%。

参考文献：

Zhao Xiaolei et.al Toluene Tolerated Li_9.88GeP_1.96Sb_0.04S_11.88Cl_0.12 Solid Electrolyte toward Ultrathin Membranes for All-Solid-State Lithium Batteries Nano Lett. 2022

DOI: 10.1021/acs.nanolett.2c04140

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.2c04140

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