El novedoso electrolito de estado sólido desarrollado para mejorar el rendimiento de las baterías de iones de litio de estado sólido
Resumen gráfico. Crédito: ACS Energy Letters (2025). Doi: 10.1021/acsenergylett.4c03115
Las baterías de iones de litio de estado sólido (ASSB) han atraído la atención por su alta densidad de energía y su seguridad superior. Sin embargo, su comercialización sigue siendo desafiante debido a la falta de electrolitos de estado sólido (SSE) con alta conductividad iónica e interfaces estables. Hasta la fecha, solo unos pocos SSE han logrado conductividades iónicas superiores a 10 ms/cm a temperatura ambiente.
Recientemente, un equipo de investigación dirigido por el Prof. Wu Zhongshuai y Assoc. El profesor Shi Haodong del Instituto Daliano de Física Química (DICP) de la Academia de Ciencias de China (CAS) desarrolló electrolitos sólidos basados en sulfuro de alta conductividad iónica, mejorando el rendimiento de los ASSB. El estudio se publica en ACS Energy Letters.
Los investigadores desarrollaron el novedoso electrolito, Li20/3 (GESIB) 1/3S5I (LGSSSI), empleando una estrategia de dopaje y sustitución múltiple (GE, SI, SB). El electrolito exhibió una conductividad iónica excepcional, atribuida a su baja energía de activación de migración de iones de litio (0.17 eV). Después de presionar en frío, LGSSI logró una conductividad iónica de 12.7 ms/cm, que aumentó aún más a 32.2 ms/cm después de la presión caliente.
Integrados con LGSSI, los ASSB lograron una alta estabilidad de ciclo bajo carga de masa de cátodo ultra alto (100 mg/cm2) y en un amplio rango de temperatura (-20 ° C a 60 ° C). Además, LGSSI demostró una excelente compatibilidad interfacial con varios materiales de cátodo y ánodo, incluidos Lini0.8mn0.1Co0.1O2, cátodos de LicOO2, aleación de litio-industrio y ánodos compuestos de silicio-carbonos.
“Nuestro estudio sienta una base para lograr ASSB con una amplia adaptabilidad de la temperatura, alta carga de cátodos y larga vida útil del ciclo”, dijo el profesor Wu.
Más información: Yuxin Ma et al, un conductor superiónico de litio argyrodita sulfuro de Li7-X (GESI) (1-X)/2SBXS5I hacia baterías de iones de litio de estado totalmente sólido, letras de energía ACS (2025). Doi: 10.1021/acsenergylett.4c03115
Proporcionado por la Academia de Ciencias de China
Cita: novedoso electrolito de estado sólido desarrollado para mejorar el rendimiento de las baterías de iones de litio en estado sólido (2025, marzo) Recuperado el 22 de marzo de 2025 de https://techxplore.com/news/2025-03-solid-state-electrolyte-lithium-ion.html
Este documento está sujeto a derechos de autor. Además de cualquier trato justo con el propósito de estudio o investigación privada, no se puede reproducir ninguna parte sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona solo para fines de información.
