Li 7 La 3 Zr 2 O 12 (LLZO) 上の天然 Li 2 CO 3 層を利用した半固体電池における高性能三層複合電解質

要旨 無機固体電解質 (ISE) の高含量は、ガーネット型 Li 7 La 3 Zr 2 O 12 (LLZO) を用いた複合ポリマー電解質などの半固体電解質 (SSSE) にとって重要である。しかし、表面に不可避的に形成される LiOH および Li 2 CO 3 層は、PVDF-HFP と混合するとスラリーのゲル化を引き起こし、LLZO の量産および商業化の実用性を制限する。ここでは、エチレン-ビニルアセテート (EVA) コポリマーが初めにLLZO スカフォールドを作成するために使用され、その後両側に PVDF-HFP をコーティングする三層構造が報告されている。結果として、PVDF-HFP/LLZO-EVA/PVDF-HFP 三層構造はゲル化反応を抑制し、高い Li 伝送数 (0.89) と有効なイオン伝導性 (0.38 mS cm −1) を示す。7 Li MAS 固体 NMR および T 1 緩和時間測定は、三層構造における Li-イオン輸送の詳細なメカニズムを提供する。さらに、PVDF-HFP/LLZO-EVA/PVDF-HFP 三層構造を電解質とする Li/NCM 半電池およびグラファイト/LFP ポーチ全電池は、200 サイクルを超える優れたサイクル特性を示す。我々の三層構造は LLZO の表面から Li 2 CO 3 を除去するプロセスなしで簡単に製造できることを考えると、半固体電池の商業化の新たな道を開くことになるだろう。