超燃!今年已发第7篇大子刊!又双叒是掺杂,「电池大佬」王春生Nat. Nanotechnol. | 刷新全固态锂电池记录!
顶刊收割机
2026-07-26 08:30
文章摘要
背景:基于Li6.5La3Zr1.5Ta0.5O12(LLZTO)的石榴石型电解质具有高安全性和电化学稳定性,是极具前景的全固态锂金属电池材料,但存在烧结困难和晶界缺陷,导致机械和电化学性能下降。研究目的:马里兰大学王春生教授团队提出通过1.0 wt%的(Y2O3)0.08(ZrO2)0.92(YSZ)对Li6.72La3.00Y0.22Zr1.28Ta0.50O12进行过饱和掺杂,在退火过程中于晶界处原位形成La-Y-O(LYO)纳米级界面,旨在提升断裂韧性、临界电流密度和离子电导率,同时保持低电子电导率。结论:掺杂1.0 wt% YSZ的LLYZTO电解质实现了疏锂性和高韧性,抑制了锂枝晶生长并提高了致密度。在30℃和1 MPa堆叠压力下,全固态Li||LiCoO2纽扣电池以0.66 mA cm-2电流密度循环超100次,输出稳定容量2.0 mAh cm-2。该策略还成功制备了5.29 cm²面积的方形电解质膜,应用于软包电池,并证明可拓展至其他锂基固态电解质。
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