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Microstructural analyses of all-solid-state Li–S batteries using LiBH4-based solid electrolyte for prolonged cycle performance

引用

Journal of Energy Chemistry 2020年第11期29卷 424-429页

作者： Kazuaki Kisu Sangryun Kim Ryuga Yoshida Hiroyuki Oguchi Naoki Toyama Shin-ichi Orimo Advanced Institute for Materials Research(WPI-AIMR) Tohoku UniversityKatahira 2-1-1Aoba-kuSendai 980-8577Japan Institute for Materials Research(IMR) Tohoku UniversityKatahira 2-1-1Aoba-kuSendai 980-8577Japan

complex hydride materials have been widely investigated as potential solid electrolytes because they have good compatibility with the lithium metal anodes used in all-solid-state batteries. However, the development of all-solid-state batteries utilizing complex hydrides has been difficult as these cells tend to have short cycle lives. This study investigated the capacity fading mechanism of all-solid-state lithium–sulfur(Li–S) batteries using Li4(BH4)3I solid electrolytes by analyzing the cathode microstructure. Crosssectional scanning electron microscopy observations after 100 discharge–charge cycles revealed crack formation in the Li4(BH4)3I electrolyte and an increased cathode thickness. Raman spectroscopy indicated that decomposition of the Li4(BH4)3I solid electrolyte occurred at a constant rate during the cycling *** combat these effects, the cycle life of Li–S batteries was improved by increasing the amount of solid electrolyte in the cathode.

关键词： All-solid-state battery complex hydride solid electrolyte Li metal anode Li–S battery Microstructure

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