【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 _9.88 GeP _1.96 Sb _0.04 S _11.88 Cl _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 _.88 GeP _1.96 Sb _0.04 S _11.88 Cl _0.12 中形成的 SbS ₄ ^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 _9.88 GeP _1.96 Sb _0.04 S _11.88 Cl _0.12 膜， 8 μ m 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 0.68 Ω cm ^{– 2} 。

2 )   所获得的 LiCoO ₂ |Li _9.88 GeP _1.96 Sb _0.04 S _11.88 Cl _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 _9.88 GeP _1.96 Sb _0.04 S _11.88 Cl _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