王飞&夏永姚AM：增强固态电解质的水分稳定性助力可持续全固态锂电池

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王飞&夏永姚AM：增强固态电解质的水分稳定性助力可持续全固态锂电池
富锂反钙钛矿（LiRAPs）固态电解质因其结构可调性、机械柔韧性和低成本的优势而引起广泛的兴趣。
然而，LiRAPs具有本能的吸湿性，并在空气中遭受分解，这不仅在目前的报告中使其电化学性能多样化，而且也阻碍了其在全固态锂电池（ASSLB）中的应用。
复旦大学王飞、夏永姚等系统地研究了LiRAPs吸湿性的来源以及吸湿性对Li3-x(OHx)Cl的电化学性能的影响。
王飞&夏永姚AM：增强固态电解质的水分稳定性助力可持续全固态锂电池
图1. 吸湿性对离子电导率的影响
研究显示，Li3-x(OHx)Cl在空气中是不稳定的，容易分解为LiOH和LiCl。然而，在氯位点上掺入氟，可通过削弱LiRAPs和H2O之间的分子间氢键，抑制LiRAPs的吸湿性，从而形成耐湿的Li3-x(OHx)Cl0.9F0.1。
因此，所获得的Li3-x(OHx)Cl0.9F0.1使LiRAPs能够在环境空气下实际应用于ASSLBs的制备。
王飞&夏永姚AM：增强固态电解质的水分稳定性助力可持续全固态锂电池
图2. 水分对相稳定性的影响
此外，274℃的低熔点也使得Li3-x(OHx)Cl0.9F0.1可以作为烧结助剂，通过共涂层烧结和熔融过滤的方法制备全陶瓷锂电池（ACLBs）。结果，50次循环后，其容量保持率分别为70.1%和62.5%。
总体而言，通过对吸湿性的研究，这项工作提出了一种防潮的Li3-x(OHx)Cl0.9F0.1，并进行了Li3-x(OHx)Cl0.9F0.1在ACLBs中作为焊料的实际应用，这将为开发低成本ASSLBs提供新的可持续制备策略。
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图3. LiRAP作为共涂层烧结助剂的ACLB的电化学性能
Enhanced Moisture Stability of Lithium Rich Anti-perovskites for Sustainable All Solid-State Lithium Batteries. Advanced Materials 2022. DOI: 10.1002/adma.202210365

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