【固态】AEM：金属锂硫化物固体电解质的热稳定性

全固态电池(ASSB)是公认的最有前途的高能量密度系统/技术之一。然而，高活性材料引起的热安全问题仍然存在于固体电解质中。关于高温下的热行为和基于SE的系统热稳定性的潜在机制的见解仍然缺乏。

近日， 中科院物理所Fan Wu 系统地研究了金属锂对典型硫化物的热稳定性影响，综合评价得出典型硫化物的界面热稳定性顺序为Li ₆ PS ₅ Cl>Li ₃ PS ₄ >Li _9.54 Si _1.74 P _1.44 S _11.7 Cl _0.3 >Li ₄ SnS ₄ >Li ₇ P ₃ S ₁₁ 。

文章要点

1 ） 有趣的是，Li ₄ SnS ₄ 具有良好的空气稳定性，但与Li金属的热稳定性较差。这可能是由于热分解过程中生成的Li-Sn合金产物，以及它们向SE加速热失控的巨大热力学驱动力所致。

2 ） 此外，材料级热稳定性较差的电解液(如Li ₇ P ₃ S ₁₁ )可能会与锂金属自分解形成致密的钝化层，从而延缓热失控。

3 ） 综上所述，材料结构影响体系的热力学稳定性，但反应产物(界面)在一定温度范围内影响热反应的动力学过程。因此，金属锂和分解产物的热稳定性是硫化物界面热稳定性的必要条件。

参考文献：

Yujing Wu, et al, Thermal Stability of Sulfide Solid Electrolyte with Lithium Metal, Adv. Energy Mater. 2023, 2301336

DOI: 10.1002/aenm.202301336

https://doi.org/10.1002/aenm.202301336

同步辐射丨球差电镜丨FIB-TEM

原位XPS、原位XRD、原位拉曼、原位FTIR

加急测试

朱老师

158 7177 4683

www.xueyanhui.com