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2024 article

Interlayer Engineering and Prelithiation: Empowering Si Anodes for Low‐Pressure‐Operating All‐Solid‐State Batteries

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Résumé fourni par la source

Abstract Silicon (Si) anodes, free from the dendritic growth concerns found in lithium (Li) metal anodes, offer a promising alternative for high‐energy all‐solid‐state batteries (ASSBs). However, most advancements in Si anodes have been achieved under impractical high operating pressures, which can mask detrimental electrochemo‐mechanical issues. Herein, we effectively address the challenges related to the low‐pressure operation of Si anodes in ASSBs by introducing an silver (Ag) interlayer between the solid electrolyte layer (Li 6 PS 5 Cl) and anode and prelithiating the anodes. The Si composite electrodes, consisting of Si/polyvinylidene fluoride/carbon nanotubes, are optimized for suitable mechanical properties and electrical connectivity. Although the impact of the Ag interlayer is insignificant at an exceedingly high operating pressure of 70 MPa, it substantially enhances the interfacial contacts under a practical low operating pressure of 15 MPa. Thus, Ag‐coated Si anodes outperform bare Si anodes (discharge capacity: 2430 vs 1560 mA h g −1 ). The robust interfacial contact is attributed to the deformable, adhesive properties and protective role of the in situ lithiated Ag interlayer, as evidenced by comprehensive ex situ analyses. Operando electrochemical pressiometry is used effectively to probe the strong interface for Ag‐coated Si anodes. Furthermore, prelithiation through the thermal evaporation deposition of Li metal significantly improves the cycling performance.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Contrôle bibliographique ouvert

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Titre Crossref
Interlayer Engineering and Prelithiation: Empowering Si Anodes for Low‐Pressure‐Operating All‐Solid‐State Batteries
Date Crossref
14/01/2024
Éditeur
Wiley
Type
journal-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude et ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

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