Ultrafast One‐Step Synthesis of Garnet‐Type Solid Electrolytes With Modified Surface and Microstructure for Solid‐State Lithium‐Metal Batteries
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Garnet‐type Li 6.5 La 3 Zr 1.5 Ta 0.5 O 12 (LLZTO) solid electrolytes provide the necessary electrochemical stability and ionic conductivity for solid‐state lithium‐metal batteries (SSLMBs). However, their wider application is hindered by their high interfacial resistance with electrodes and a lengthy synthesis process. This study presents the synthesis of densified LLZTO electrolytes using unconventional Li 2 O and Li 2 ZrO 3 precursors through an ultrafast (≈60 s) Joule heat‐assisted synthesis approach in a single‐step process. The lower sintering temperature of Li 2 ZrO 3 compared to traditional ZrO 2 precursor yields LLZTO with larger grains, resulting in enhanced Li + conductivity (7.0 × 10 −4 S cm −1 at 25 °C), reduced electronic conductivity (1.7 × 10 −10 S cm −1 ), and higher density (94.2%). Applying a 52–80 nm Sn:SnF 2 coating on the LLZTO surface using a melt‐quenching approach produces a uniform interlayer that chemically converts to Li‐Sn alloy and LiF upon contact with lithium, resulting in a near‐zero interfacial resistance and a critical current density of 4.2 mA cm −2 at 25 °C. The SSLMBs, incorporating Sn:SnF 2 ‐coated LLZTO electrolyte with NMC811 cathode, demonstrate remarkable initial capacity (181.1 mAh g −1 ) and cycle performance (88.63% capacity retention at 3000th cycle). The results indicate that this approach has the potential to advance the commercial fabrication technology for high‐performance solid electrolytes for SSLMBs.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».