​厦大杨勇Nano Energy：硫化物基全固态电池自组装弹性和粘性界面层

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​厦大杨勇Nano Energy：硫化物基全固态电池自组装弹性和粘性界面层
全固态锂离子电池（ASSLB）最近引起了人们的极大关注，然而，ASSLB中复合正极界面的两个主要退化过程，包括侧面电化学反应和形态/结构降解，仍然严重阻碍了其发展。
​厦大杨勇Nano Energy：硫化物基全固态电池自组装弹性和粘性界面层
图1 裸NCM811和Al-GL-10@NCM811的结构和（近表面）特征
厦门大学杨勇等提出并展示了利用先进的分子层沉积（MLD）技术为ASSLB成功装配弹性和粘性界面层，以同时克服上述两个挑战。光谱和机械表征结果表明，弹性和粘性的Al-GL涂层（杨氏模量=0.17GPa，k=3.300N m-1）不仅抑制了界面副反应，而且使单晶NCM811颗粒在反复循环中与硫化物电解质紧密接触。
与初始充电过程中裸露的NCM811和固态电解质之间形成的不可逆界面电阻（51.74Ω cm-2）相比，Al-GL改性后的不可逆电阻变得小得多（11.77Ω cm-2）。
​厦大杨勇Nano Energy：硫化物基全固态电池自组装弹性和粘性界面层
图2 电化学性能对比
因此，它不仅使复合电极在30℃和质量负载为10.2 mg cm-2时在0.2 C（1 C = 180 mA g-1）下经过100次循环后，获得88.0%的容量保持率，这比裸NCM811（59.9%）的容量保持率高出近30 %。此外，即使在60℃和质量负载为20.4 mg cm-2时，在1 C下进行1000次循环后，容量保持率也达到了80.0%。
总体而言，这项工作强调了弹性和粘性涂层在维持复合正极材料的电化学-机械完整性方面的关键作用，并为开发机械上可靠的ASSLB正极材料提供了一条有希望的途径。
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图3 原位阻抗研究
Assembly of an elastic & sticky interfacial layer for sulfide-based all-solid-state batteries. Nano Energy 2023. DOI: 10.1016/j.nanoen.2023.108572

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