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高通量篩選全固態電池正極涂層的方法

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2019年05月04日  

借助于大數據分析,可以成倍的提高工作效率,再不了解下就Out了!加州大學伯克利分校GerbrandCeder等人基于理論計算,以相穩定性、電化學穩定性、化學穩定性、離子導電性和電子導電性五個方面展開綜合高通量搜索,為正極材料迅速找到了適配涂層材料。

基于大數據,通過量化計算得出的結論如下:

1、作者發現聚陰離子氧化物在不犧牲離子導電率的情況下,擁有最好的電化學穩定性和化學穩定性,其結構中M與O之間的高度共價鍵單元非常穩定,在電池中不易被氧化。特別是LiH2PO4,LiTi2(PO4)3,andLiPO3三種材料,作者認為它們將在未來的正極涂層中大放異彩;

2、基于現有的工藝,作者對涂層材料與各種正極/SSEs界面的搭配給出了建議。作者認為,不管是什么界面,都推薦使用硼酸鋰,因為硼酸鋰具有良好的化學穩定性和高氧化極限。雖然作者研究的結果表明,LiBa(B3O5)3對鋰離子傳導具有很高的遷移能壘,但其它鋰含量較高的硼酸鹽仍有可能表現出較高的離子導電性。此外,作者建議磷酸鹽涂層與硫化物SSEs搭配使用,但不能與LLZO配套使用,因為LLZO在制備時會產生高溫,而磷酸鹽涂層在高溫下會與LLZO發生反應性。如果非要用LLZO電解質,那么建議用氧化物涂層(如LiNbO3和LiTaO3)。

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