Evaluation of Oxide|Sulfide Heteroionic Interface Stability for Developing Solid-State Batteries with a Lithium–Metal Electrode: The Case of LLZO|Li<sub>6</sub>PS<sub>5</sub>Cl and LLZO|Li<sub>7</sub>P<sub>3</sub>S<sub>11</sub>
Notice bibliographique
Résumé
Developing solid-state batteries (SSB) with a lithium metal electrode (LME) using only one type of solid electrolyte (SE) is a significant challenge since no SE fits all the requirements imposed by both electrodes. A possible solution is using multilayer SSBs with an LME where the drawbacks of each SE are overcome by using layers of different SEs. However, research on inorganic SE 1 |SE 2 heteroionic interfaces is still quite preliminary, especially regarding oxide|sulfide heteroionic interfaces. This work reports the electrochemical investigation of the heteroionic interface between Li 6.25 Al 0.25 La 3 Zr 2 O 12 (Al-LLZO) and two representative materials for sulfide-based SEs: argyrodite-based Li 6 PS 5 Cl (LPSCl) and glass-like Li 7 P 3 S 11 (LPS711). Through in-depth temperature- and pressure-dependent impedance analyses of multilayer symmetric cells at equilibrium (i.e., no current load), the electrical properties of the heteroionic interfaces are assessed. The pressure-dependent kinetic of the Al-LLZO|LPSCl pair is interpreted with the concept of geometric constriction resistance and show that its resistance is lower than for the Al-LLZO|LPS711 pair. Furthermore, the effect of Al-LLZO surface treatment on the electrical properties of the Al-LLZO|LPSCl heteroionic interface is evaluated. Such investigation shows that the value of the interface activation energy decreases when the Al-LLZO surface is heat treated, revealing a significant influence of the carbonate/hydroxide passivation layer on the heteroionic interface. Additionally, by cycling the symmetric cell for 900 h at 1.0 mAh·cm –2, it is revealed that the Al-LLZO|LPSCl interface has a lower impedance increase than the Al-LLZO|LPS711 interface, especially if the Al-LLZO is heat treated. With this work, we highlight that the oxide|argyrodite combination can be a promising candidate for multilayer SSBs with an LME. However, we show that an optimized LLZO surface treatment and chemical analysis of the interface are recommended for future research.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 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) | 0,001 | 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 source (Gemma direct ou Codex distillé), 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 ».