Abstrak
Oksida berbasis Mn kaya Li (LRMO) merupakan katoda yang menjanjikan untuk baterai litium serba-padat (ASSLB) karena kapasitas teoritisnya yang tinggi. Namun, aplikasi praktisnya terhalang oleh transportasi Li+ yang lambat dan ketidakstabilan antarmuka. Di sini, kami menunjukkan bahwa ukuran partikel primer dan sekunder LRMO memainkan peran penting dalam memengaruhi kinetika transportasi Li+ dan stabilitas antarmuka. Dengan ukuran partikel primer yang tetap (0,1 um), partikel sekunder yang besar (~10 μm) menghambat transportasi Li+ dengan menciptakan jalur transportasi yang berliku-liku dan menyebabkan retakan yang disebabkan oleh tegangan. Mengurangi ukuran partikel sekunder meningkatkan kinetika transportasi Li+; namun, partikel sekunder yang terlalu kecil (~1 μm) menyebabkan geometri titik-kontak yang buruk pada antarmuka LRMO/elektrolit padat (SSE) dan peningkatan pelepasan oksigen, yang memicu transformasi fase dan oksidasi SSE, yang selanjutnya menghalangi transportasi Li+. Ukuran partikel sekunder optimal sekitar 5 μm memberikan keseimbangan antara efisiensi transpor Li+ dan integritas struktur antarmuka. Lebih jauh, peningkatan ukuran partikel primer hingga ~0,46 μm mengurangi resistansi batas butir, meningkatkan transpor Li+ dan meminimalkan reaksi samping. Optimasi skala ganda ini menghasilkan kapasitas tinggi 200,2 mAh g-1 pada 0,05 C dan stabilitas siklus yang sangat baik dengan retensi kapasitas 67,4% setelah 500 siklus pada 0,3 C, yang menyoroti pentingnya rekayasa partikel skala ganda untuk ASSLB berbasis LRMO.
Modulasi Kinetika Transportasi Li+ dan Stabilitas Struktural Secara Bersamaan pada Elektroda Padat Berbasis Mn Kaya Li dengan Rekayasa Partikel Skala Ganda

Tinggalkan Balasan