La lumière permet la réversibilité de la réaction à l'interface cathodique dans les batteries lithium-oxygène à état solide

Résumé : Les limites triphasées limitées résultant de l'accumulation de produit(s) de décharge solide dans les cathodes à état solide (SSC) posent un défi aux batteries lithium-oxygène à état solide à haute performance (SSLOB). Les SSLOB assistées par la lumière ont été progressivement explorées comme un système ingénieux ; cependant, les mécanismes fondamentaux du comportement de l'interface des SSC restent flous. Ici, nous avons découvert que l'assistance par la lumière peut améliorer le transfert de charge rapide dans l'intervalle interne des SSC et réguler les produits de décharge avec des particules sphériques générées via le modèle de croissance de surface. De plus, les capacités élevées d'excitation et de transport des photoélectrons des SSC peuvent ralentir la dégradation catalytique cathodique en évitant la dégradation structurelle de la cathode avec une tension de charge réduite. Les SSLOB induites par la lumière ont montré une excellente stabilité (170 cycles) avec une faible surpotentiel de polarisation de décharge-charge (0,27 V). De plus, des SSLOB transparentes avec une flexibilité exceptionnelle, une stabilité mécanique et des formes multiformes ont été fabriquées pour des applications théoriques à pratiques dans des batteries induites par la lumière du soleil. Notre étude ouvre de nouvelles opportunités pour l'introduction de l'énergie solaire dans les systèmes de stockage d'énergie.