高通量筛选全固态电池正极涂层的方法

2019-05-04      762 次浏览

借助于大数据分析,可以成倍的提高工作效率,再不了解下就Out了!加州大学伯克利分校GerbrandCeder等人基于理论计算,以相稳定性、电化学稳定性、化学稳定性、离子导电性和电子导电性五个方面展开综合高通量搜索,为正极材料迅速找到了适配涂层材料。

基于大数据,通过量化计算得出的结论如下:

1、作者发现聚阴离子氧化物在不牺牲离子导电率的情况下,拥有最好的电化学稳定性和化学稳定性,其结构中M与O之间的高度共价键单元非常稳定,在电池中不易被氧化。特别是LiH2PO4,LiTi2(PO4)3,andLiPO3三种材料,作者认为它们将在未来的正极涂层中大放异彩;

2、基于现有的工艺,作者对涂层材料与各种正极/SSEs界面的搭配给出了建议。作者认为,不管是什么界面,都推荐使用硼酸锂,因为硼酸锂具有良好的化学稳定性和高氧化极限。虽然作者研究的结果表明,LiBa(B3O5)3对锂离子传导具有很高的迁移能垒,但其它锂含量较高的硼酸盐仍有可能表现出较高的离子导电性。此外,作者建议磷酸盐涂层与硫化物SSEs搭配使用,但不能与LLZO配套使用,因为LLZO在制备时会产生高温,而磷酸盐涂层在高温下会与LLZO发生反应性。如果非要用LLZO电解质,那么建议用氧化物涂层(如LiNbO3和LiTaO3)。

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