全固態(tài)電池復合正極的微觀結構工程是保證高效電子和離子滲流網(wǎng)絡的關鍵。有機基固態(tài)電池最近出現(xiàn)了令人印象深刻的材料級比能量和循環(huán)穩(wěn)定性。然而，在最先進的有機正極中，活性物質的低質量分數(shù)嚴重限制了電極水平的比能。
美國休斯敦大學姚彥教授揭示了不利的微觀結構是高比例活性材料性能差的根源；然后采用溶劑輔助的方法來矯正微結構，以提高利用率。
發(fā)現(xiàn)有機電極材料低利用率的原因與電極的微觀結構有關，并報道了一種溶劑輔助工藝來矯正微觀結構以提高利用率，結果將有機正極中活性材料的含量從20%增加到40%，同時保持高利用率（97.6%）。由此產(chǎn)生的電極級比能為302 Wh kg?1，比最先進的有機正極固態(tài)電池高83%。
采用包括聚焦離子束掃描電子顯微鏡（FIB-SEM）、飛行時間二次離子質譜（ToF-SIMS）、X射線光電子能譜（XPS）、電化學阻抗譜（EIS）等一系列表征技術，分析了芘-4,5,9,10-四酮（PTO）與Li6PS5Cl之間自發(fā)氧化還原反應形成的界面相的化學組成和空間分布。基于PTO與Li6PS5Cl之間獨特的界面化學，提出了一種電位依賴性可逆界面演化模型。
Microstructure engineering of solid-state composite cathode via solvent-assisted processing. Joule 2021. DOI: 10.1016/j.joule.2021.05.017.
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