【图1】纯LiFSI盐的电化学特性。(a) 在不同温度下，在1MHz到100Hz的频率范围内和10mV的电压振幅下测量的不锈钢（SS）/LiFSI/SS电池配置的Nyquist图。右图是左图的放大版。(b) 实验测量的LiFSI的离子电导率和文献中报道的其他固态电解质的离子电导率。Li2.3C0.7B0.3O3（LCBO）、Li6PS5Cl（LPS-Cl）、Li6PS5Br（LPS-Br）和Li6PS5I（LPS-I）的离子电导率数据从参考文献中提取。(c) 通过循环伏安法得到的LiFSI的电化学稳定性窗口，用碳/LiFSI+NGW/双层LLZO/锂金属电池。电压范围为100 mV至5 V，扫描速率为0.1 mV/s。
【图2】由新型三相正极和双层LLZO电解质结构实现的全固态石榴石型Li-S电池示意图。SPAN+NGW+LiFSI复合正极是通过熔化SPAN+NGW+LiFSI混合物中的LiFSI，然后冷却得到的。灰色颗粒、黄色颗粒和黑线分别代表LiFSI、SPAN和NGW。
【图3】全固态石榴石Li-S电池关于SPAN和LiFSI之间的稳定性以及正极和正极/LLZO界面的形貌的特征。(a)和(b)分别是不同条件下正极材料的XRD和ATR-FTIR图案。
【图4】全固态石榴石LiS电池的正极和正极/LLZO界面的形貌特征。SPAN+NGW正极和双层LLZO之间界面的横截面SEM图像（a）和（b）SPAN+NGW/双层LLZO/锂金属电池配置的正极。SPAN+NGW+LiFSI正极和双层LLZO之间的界面的横截面SEM图像（c）和SPAN+NGW+LiFSI阴极的（d）。请注意，这些SEM图像中的LiFSI是简单地与SPAN+NGW混合，没有经过热处理。正极和双层LLZO之间的界面的横截面SEM图像（e）和（f）具有SPAN+NGW+LiFSI（热处理后）/双层LLZO/锂金属的电池配置的正极。
【图5】全固态双层LLZO Li-S电池在22和60℃下的电化学性能。(a) 在22°C下以0.084 mA/cm2的电流下测试200次的循环性能。(b) 全固态石榴石Li-S电池在60°C不同电流密度下的倍率性能。每个C-倍率进行了五个循环。(c) C-倍率测试的电压曲线。(d和e)全固态锂-S电池在60℃、0.167 mA/cm2下测试的电压曲线和循环性能。(f) 在60°C，在0.84 mA/cm2（放电）/0.334 mA/cm2（充电）高电流密度下的循环性能
参考文献
Changmin Shi, George V. Alexander, Jonathan O’Neill et al. All-Solid-State Garnet Type Sulfurized Polyacrylonitrile/Lithium-Metal Battery Enabled by an Inorganic Lithium Conductive Salt and a Bilayer Electrolyte Architecture. ACS Energy Lett. 2023, 8, XXX, 1803–1810.
DOI: 10.1021/acsenergylett.3c00380
https://doi.org/10.1021/acsenergylett.3c00380
《钠离子电池技术发展与产业前景研究报告》
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