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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 材料区 » 材料综合 » 材料物理 » 全固态锂电池中电极/电解质界面处的空间电荷层
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xiaomiwd

新虫 (小有名气)

[交流] 全固态锂电池中电极/电解质界面处的空间电荷层

全固态锂电池中用过渡金属氧化物做正极，硫化物做为电解质时，由于Li+在两种材料中的电化学势不同，会出现类似于电子导体中的pn结，即Li+在电解质/电极界面分布随空间发生变化，形成空间电荷层，空间电荷层导致高界面电阻？这是文献中说的原因，有没有高手说一说这是什么意思？Interfacial phenomena at the hetero-junction of ionic conductors are now categorized into “nanoionics” [10],in which space-charge layer models for the hetero-junction between
ionic conductors are analogous to those at a semiconductor interface. The space-charge layers at the LiCoO2/electrolyte
interface will be largely developed as in the Schottky junction because of the electronic conduction in LiCoO2[11], which will
greatly suppress the ionic conduction at the interface. Therefore,we interposed thin buffer layers of oxides with ionic conduction
and electronic insulation, i.e. oxide solid electrolytes, between the LiCoO2 and the solid electrolyte. The interposition forms two interfaces: one between the
LiCoO2and the oxide solid electrolyte, and the other between the oxide and the sulfide electrolyte. The space-charge layers
will not be largely developed at both interfaces, because the former interface is between two oxides, between which the
electrochemical potential of lithium ions will not be largely different. The latter consists of electronic insulators, where the
space-charge layer will be less developed as atp–njunctions between semiconductors[11]. Therefore, we used Li4Ti5O12as the buffer layer material in our first study [5]
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    • 2013-11-12 13:58:31, 230.81 K

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1楼 2013-11-12 09:38:53
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bbque2004

金虫 (正式写手)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
氧化物比硫化物的电势高，这样锂离子就从硫化物电解质那边迁移到氧化物中，直到达到电势平衡，平衡后就形成了一个类似空间电荷层的缺锂界面区域，也就导致电阻增加了。但是这里的电极LiCoO2具有较高的电子电导率~10-2S/cm，锂迁移到LiCoO2后，电子很快就能迁移过来，消除电势，那么锂就会被迫继续从硫化物那边迁移过来，形成更宽的缺锂区域了。
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4楼2013-11-12 15:57:34
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xiaomiwd

新虫 (小有名气)
补上全文“Enhancement of the High-Rate Capability of Solid-State Lithium Batteries by Nanoscale Interfacial Modification”
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3楼2013-11-12 13:59:50
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xiaomiwd

新虫 (小有名气)
引用回帖:
4楼: Originally posted by bbque2004 at 2013-11-12 15:57:34
氧化物比硫化物的电势高，这样锂离子就从硫化物电解质那边迁移到氧化物中，直到达到电势平衡，平衡后就形成了一个类似空间电荷层的缺锂界面区域，也就导致电阻增加了。但是这里的电极LiCoO2具有较高的电子电导率~10 ...

包覆的氧化物离子导体只有几个nm厚，这种情况下它会不会具有了电子导电能力，所谓的抑制空间电荷层发展真的能解释通么？
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5楼2013-11-14 14:03:55
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