elib
DLR-Header
DLR-Logo -> http://www.dlr.de
DLR Portal Home | Impressum | Datenschutz | Kontakt | English
Schriftgröße: [-] Text [+]

Elucidating the Role of Microstructure in Thiophosphate Electrolytes - a Combined Experimental and Theoretical Study of beta-Li3PS4

Ates, Tugce und Neumann, Anton und Danner, Timo und Latz, Arnulf und Maider, Zarrabeitia und Stepien, Dominik und Varzi, Alberto und Passerini, Stefano (2022) Elucidating the Role of Microstructure in Thiophosphate Electrolytes - a Combined Experimental and Theoretical Study of beta-Li3PS4. Advanced Science, 9, Seite 2105234. Wiley. doi: 10.1002/advs.202105234. ISSN 2198-3844.

[img] PDF - Verlagsversion (veröffentlichte Fassung)
2MB

Offizielle URL: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202105234

Kurzfassung

Solid-state batteries (SSBs) are promising candidates to significantly exceed the energy densities of today's state-of-the-art technology, lithium-ion batteries (LIBs). To enable this advancement, optimizing the solid electrolyte (SE) is the key. β-Li3PS4 (β-LPS) is the most studied member of the Li2S-P2S5 family, offering promising properties for implementation in electric vehicles. In this work, the microstructure of this SE and how it influences the electrochemical performance are systematically investigated. To figure this out, four batches of β-LPS electrolyte with different particle size, shape, and porosity are investigated in detail. It is found that differences in pellet porosities mostly originate from single-particle intrinsic features and less from interparticle voids. Surprisingly, the β-LPS electrolyte pellets with the highest porosity and larger particle size not only show the highest ionic conductivity (up to 0.049 mS cm–1 at RT), but also the most stable cycling performance in symmetrical Li cells. This behavior is traced back to the grain boundary resistance. Larger SE particles seem to be more attractive, as their grain boundary contribution is lower than that of denser pellets prepared using smaller β-LPS particles.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/192087/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Elucidating the Role of Microstructure in Thiophosphate Electrolytes - a Combined Experimental and Theoretical Study of beta-Li3PS4
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Ates, Tugcetugce.ates (at) kit.eduNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Neumann, AntonAnton.Neumann (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Danner, TimoTimo.Danner (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-2336-6059NICHT SPEZIFIZIERT
Latz, Arnulfarnulf.latz (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-1449-8172NICHT SPEZIFIZIERT
Maider, Zarrabeitiamaider.ipina (at) kit.eduNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Stepien, Dominikdominik.stepien (at) kit.eduNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Varzi, Albertoalberto.varzi (at) kit.eduNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Passerini, StefanoKarlsruhe Institute of Technologyhttps://orcid.org/0000-0002-6606-5304NICHT SPEZIFIZIERT
Datum:24 April 2022
Erschienen in:Advanced Science
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Ja
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:9
DOI:10.1002/advs.202105234
Seitenbereich:Seite 2105234
Verlag:Wiley
ISSN:2198-3844
Status:veröffentlicht
Stichwörter:grain boundary resistance, lithium thiophsophate, microstructure, solid electrolyte, theroretical simulation
HGF - Forschungsbereich:Energie
HGF - Programm:Materialien und Technologien für die Energiewende
HGF - Programmthema:Elektrochemische Energiespeicherung
DLR - Schwerpunkt:Energie
DLR - Forschungsgebiet:E SP - Energiespeicher
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):E - Elektrochemische Speicher
Standort: Ulm
Institute & Einrichtungen:Institut für Technische Thermodynamik > Computergestützte Elektrochemie
Hinterlegt von: Danner, Timo
Hinterlegt am:15 Dez 2022 11:20
Letzte Änderung:15 Dez 2022 11:20

Nur für Mitarbeiter des Archivs: Kontrollseite des Eintrags

Blättern
Suchen
Hilfe & Kontakt
Informationen
electronic library verwendet EPrints 3.3.12
Gestaltung Webseite und Datenbank: Copyright © Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR). Alle Rechte vorbehalten.