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Li2ZrCl6 电解质在潮湿空气中的降解演化以及通过有效的铟替代增强空气稳定性

Small ( IF 13.0 ) Pub Date : 2023-10-25 , DOI: 10.1002/smll.202306736
Xuming Luo 1 , Xiaoyu Hu 1 , Yu Zhong 1 , Xiuli Wang 1 , Jiangping Tu 1
Affiliation  


超离子卤化物引起了Li 2 ZrCl 6等固体电解质领域的兴趣。然而,他们仍然面临着空中稳定性差等挑战,缺乏深入的调查。在此,证明了Li 2 ZrCl 6的水分不稳定性,并清楚地揭示了空气中的分解机制。当暴露于湿气时,Li 2 ZrCl 6在初始阶段作为卤化物分解成Li 2 ZrO 3 、ZrOCl 2 · x H 2 O和LiCl。随后,经过较长时间的暴露,这些副产物演变为LiCl(H 2 O)和Li 6 Zr 2 O 7 。更重要的是,被破坏的卤化物结构在后加热后无法恢复。随后,将铟掺杂到Li 2 ZrCl 6 (9.7 × 10 -5 S cm -1 )中以探讨其对结构和性能的影响。随着In含量的增加,球磨In掺杂Li 2 ZrCl 6电解质的晶体结构从Li 3 YCl 6类转变为Li 3 InCl 6类,离子电导率也得到增强 (0.768–1.13) × 10 − 3 S cm -1 )。更重要的是,最佳Li 2.8 Zr 0.2 In 0.8 Cl 6具有良好的空气稳定性,因为暴露在空气中后形成卤化物水合物而不是完全分解,并且水合物在后加热后可以恢复为Li 2.8 Zr 0.2 In 0.8 Cl 6 。此外,重新加热Li 2。暴露空气后的8 Zr 0.2 In 0.8 Cl 6成功应用于固态LiNi 0.8 Co 0.1 Mn 0.1 O 2 /卤化物/Li 6 PS 5 Cl/Li–In电池。这项工作的结果可以为Li 2 ZrCl 6的空气不稳定性提供深入的见解,并为调节卤化物的空气稳定性提供有效的策略。




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更新日期:2023-10-25
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