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Tailoring lithium concentration in alloy anodes for long cycling and high areal capacity in sulfide-based all solid-state batteries

引用

eScience 2023年第1期3卷 71-79页

作者： Zaifa Wang Jun Zhao Xuedong Zhang Zhaoyu Rong Yongfu Tang Xinyu liu lingyun Zhu liqiang Zhang Jianyu Huang Clean Nano Energy Center State Key Laboratory of Metastable Materials Science and TechnologyYanshan UniversityQinhuangdao 066004China Key Laboratory of Low Dimensional Materials and Application Technology of Ministry of Education School of Materials Science and EngineeringXiangtan UniversityXiangtanHunan 411105China Guilin Electrical Equipment Scientific Research Institute Co. LtdGuilin541004China Hebei Key Laboratory of Applied Chemistry College of Environmental and Chemical EngineeringYanshan UniversityQinhuangdao066004China School of Materials Science&Engineering Anhui UniversityHefei 230601PR China

lithium–indium(li-In)alloys are important anode materials for sulfide-based all-solid-state batteries(ASSBs),but how different li concentrations in the alloy anodes impact the electrochemical performance of ASSBs remains *** paper systematically investigates the impact that different li concentrations in li-In anodes have on the performance of *** show that In with 1 wt%li(liIn-1)exhibits the best performance for ASSBs among all the tested li-In *** essence,liIn-1 not only provides sufficient li to compensate for first-cycle capacity loss in the anode but also facilitates the formation of a liIn alloy phase that has the best charge transfer kinetics among all the li_(x) In alloy *** ASSB with a liIn-1 anode and a liNi_(0.8)Mn_(0.1)Co_(0.1)O_(2) cathode reached 3400 cycles at an initial capacity of 125 mAh/***,ASSBs with a high cathode active material(CAM)loading of 36 mg/cm 2 delivered a high areal capacity of 4.05 mAh/cm^(2) at high current density(4.8 mA/cm^(2)),with a capacity retention of 92% after 740 *** an ultra-high CAM loading of 55.3 mg/cm^(2),the ASSB achieved a stable areal capacity of 8.4 mAh/cm^(2) at current density of 1.7 mA/cm *** results bring us one step closer to the practical application of ASSBs.

关键词： All solid-state batteries Sulfide solid electrolyte Ni-rich cathode li concentration

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