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高通量篩選全固態(tài)電池正極涂層的方法

鉅大鋰電  |  點(diǎn)擊量:0  |  2019年05月04日  

借助于大數(shù)據(jù)分析,可以成倍的提高工作效率,再不了解下就Out了!加州大學(xué)伯克利分校GerbrandCeder等人基于理論計(jì)算,以相穩(wěn)定性、電化學(xué)穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性、離子導(dǎo)電性和電子導(dǎo)電性五個(gè)方面展開綜合高通量搜索,為正極材料迅速找到了適配涂層材料。

基于大數(shù)據(jù),通過量化計(jì)算得出的結(jié)論如下:

1、作者發(fā)現(xiàn)聚陰離子氧化物在不犧牲離子導(dǎo)電率的情況下,擁有最好的電化學(xué)穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性,其結(jié)構(gòu)中M與O之間的高度共價(jià)鍵單元非常穩(wěn)定,在電池中不易被氧化。特別是LiH2PO4,LiTi2(PO4)3,andLiPO3三種材料,作者認(rèn)為它們將在未來的正極涂層中大放異彩;

2、基于現(xiàn)有的工藝,作者對涂層材料與各種正極/SSEs界面的搭配給出了建議。作者認(rèn)為,不管是什么界面,都推薦使用硼酸鋰,因?yàn)榕鹚徜嚲哂辛己玫幕瘜W(xué)穩(wěn)定性和高氧化極限。雖然作者研究的結(jié)果表明,LiBa(B3O5)3對鋰離子傳導(dǎo)具有很高的遷移能壘,但其它鋰含量較高的硼酸鹽仍有可能表現(xiàn)出較高的離子導(dǎo)電性。此外,作者建議磷酸鹽涂層與硫化物SSEs搭配使用,但不能與LLZO配套使用,因?yàn)長LZO在制備時(shí)會(huì)產(chǎn)生高溫,而磷酸鹽涂層在高溫下會(huì)與LLZO發(fā)生反應(yīng)性。如果非要用LLZO電解質(zhì),那么建議用氧化物涂層(如LiNbO3和LiTaO3)。

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