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细节:

 

来自丰田工业大学电气和电子信息工程系和卡尔加里大学化学系的一个研究小组研究了后退火对锂石榴石固体电解质愈合的影响，这种固体电解质是由锂枝晶生长而降解的。退火后的固体电解质的离子电导率略低于退火前的电解质，但室温下离子电导率保持在10-4 S cm-1以上。电化学研究结果表明，由于锂枝晶生长而降解的固体电解质有可能在另一种全固态锂电池中循环使用。他们的研究结果已于2020年12月7日发表在ACS应用能源材料杂志上。

 

固体无机锂离子导电材料作为固体电解质的开发对开发高安全可靠的下一代全固态锂电池至关重要。在各种氧化物基固体电解质材料中，一种以Li7La3Zr2O12 (LLZO)为分子式的石榴石型氧化物因其在室温下的高锂离子导电性、优异的热性能和对Li金属的高稳定性而受到了广泛的关注。

 

尽管锂金属具有较大的理论重量容量(= 3860mah g-1)和最低的氧化还原电位作为负极，导致了电池的高能量密度，但形成了固体?在LLZO和Li金属电极之间的固体界面是一个主要的缺点。多晶LLZO中Li枝晶的界面连接不良导致Li镀层不均匀和沿晶渗透。当电池在高电流密度下循环使用时，这种效应尤为突出，从而导致电池内部短路故障。

 

当然，短路故障预防技术的建立在以锂金属为负极的全固态电池的开发中得到了广泛的研究。相反，从有效利用物质资源的角度来看，从固态电池中提取的LLZO在发生短路故障后进行再利用的可能性是值得考虑的。如果Li枝晶在LLZO中传播的数量较小，杏耀的安全且短路区域高度局部化，去除其中的Li枝晶即可重复使用LLZO。

 

第一次,一个研究小组在电气和电子信息工程系丰桥技术大学和卡尔加里大学化学系的调查的可重用性garnet-type Ta-substituted LLZO (Ta-LLZO)陶瓷固态电解质卖空或退化的金属渗透在电化学镀李/李剥离测试/ Ta-LLZO /李对称的细胞。

 

将Ta-LLZO通过Li枝晶穿透降解后从电池中去除，然后在乙醇中去除附着Ta-LLZO的Li金属电极。之后,Ta-LLZO在空气中退火在800 - 900ºC几个小时。结果表明，热处理后的Ta-LLZO的Li离子电导率略低于原制备的Ta-LLZO，但室温下导电率保持在10-4 S cm-1以上。热处理后Ta-LLZO电导率略有下降，主要是由于Ta-LLZO端面附近杂质相的形成和结构的变化，降解程度取决于Li枝晶穿透的面积大小。此外，还可以在另一个对称电池中使用退火过的Ta-LLZO进行Li电镀/剥离。

 

研究小组认为,锂离子电导率的降低退火LLZO可以减轻进一步通过优化气割后退火条件,和获得的结果可以作为基本信息的重用shorted-circuited或退化LLZO李另一个固态电池固态电解质。