Electrolitos Sólidos Oxiclorados Superiónicos Fluorados para Baterías de Litio de Estado Sólido de Alto Voltaje

A medida que la demanda de mayor densidad de energía crece rápidamente, el desarrollo de baterías de litio de estado sólido de alto voltaje (ASSLB) se vuelve esencial. Sin embargo, la mayoría de los electrolitos sólidos (SE) existentes aún son incapaces de operar de manera estable a altos voltajes. Aquí, informamos sobre una serie de oxicloruros de tantalio de litio fluorados (LTOC-F) como SE amorfos para ASSLB de alto voltaje. El SE LTOC-10%F optimizado muestra una estabilidad notablemente mejorada a alto voltaje y una alta conductividad iónica de 2.3 mS cm–1 a 25 °C. La ASSLB que utiliza un cátodo de LCO y un SE LTOC-10%F alcanza una alta capacidad de 180 mAh g–1 con un voltaje de corte de 4.5 V y una retención de alta capacidad del 81% después de 300 ciclos. Además, los mecanismos subyacentes para el rendimiento mejorado se identifican como la ventana electroquímica intrínsecamente ampliada del SE y la interfaz catodo-electrolito rica en LiF formada in situ (CEI). En general, este trabajo proporciona una estrategia de fluoración para ASSLB de alto voltaje y también ofrece información sobre el análisis de SE amorfos y CEIs.