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    歐陽明高院士等人EES：ASSBs中SEs的熱失效機理分析！
    來源： 時間：2023-08-07 10:30:02 瀏覽：1082次

    第一作者：Xinyu Rui

    通訊作者：任東生教授、劉翔教授、歐陽明高院士

    通訊單位：清華大學

    DOI: 10.1039/D3EE00084B


    01

    研究背景

    全固態(tài)電池（ASSBs）由于能提供更高的能量密度、高安全性和更寬的工作溫度范圍等優(yōu)勢，得到了廣泛的發(fā)展。特別是，含有硫化物固態(tài)電解質(zhì)（SEs）的ASSBs的導電性可媲美液體電解質(zhì)（LEs），是最有希望商業(yè)化的候選材料。然而，由于硫化物SEs與Li1-xCoO2正極/Li負極之間的放熱反應以及硫化物基復合正極釋放有害的SO2，硫化物基ASSB是中仍然存在安全隱患然而，且缺乏這些失效行為的系統(tǒng)機制。基于此，清華大學歐陽明高院士等人首次揭示了硫化物基ASSBs的兩種不同的熱失控機制，即氣-固反應和固-固反應。與普遍看法相反，DSC-MS表征顯示，玻璃陶瓷（Li3PS4和Li7P3S11）和晶體（Li6PS5Cl和Li10GeP12S2）Se的產(chǎn)熱明顯大于LEs，并在復合正極球團中得到證實。


    02

    文章要點

    要點一：首次全面研究了含貧Ni正極材料的硫化鈰的熱穩(wěn)定性及其不同的失效途徑。結(jié)果表明，兩類硫化物Se的熱穩(wěn)定性和析氣行為差異取決于兩種不同的失效路徑，即GSR和SSR。

    要點二：不同的熱破壞機制表明，使用高熱穩(wěn)定性的硫化物晶體Se和單晶富NiRi正極材料可以抑制硫化物基ASSB的熱破壞響應。

    要點三：該研究強調(diào)了對ASSB是安全性進行基礎(chǔ)研究的必要性，并為本質(zhì)安全電池新興材料的設(shè)計原則提供了新的思路。


    03

    圖文展示

     圖1.不同電解質(zhì)在去鋰化NCM下的熱行為

    圖2. DSC-MS測量中不同硫化物SEs的氣體演化

     

    圖3.兩種不同熱失效路徑的實驗驗證

    圖4. LPS3+NCM和LPSC的非原位SEM和EDS圖譜

    圖5. LPS3+NCM樣品加熱至不同溫度后的非原位表征

    圖6. LPSC+NCM樣品加熱至不同溫度后的非原位表征

    圖7.不同硫化物SEs與NCM的兩種不同失效路徑示意圖

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    12條評論
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    全部 3小時前 四川
    文字是人類用符號記錄表達信息以傳之久遠的方式和工具?，F(xiàn)代文字大多是記錄語言的工具。人類往往先有口頭的語言后產(chǎn)生書面文字，很多小語種，有語言但沒有文字。文字的不同體現(xiàn)了國家和民族的書面表達的方式和思維不同。文字使人類進入有歷史記錄的文明社會。
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