一种富含锂的非晶态锆基氧氯化物固体电解质，用于高倍率和长循环寿命的全固态超高镍负极

《Journal of Materials Chemistry A》：A Li-enriched amorphous Zr-based oxychloride solid electrolyte for high-rate and long-cycling all-solid-state ultrahigh-nickel cathodes

通过部分取代Zr^4+为In^3+调控Li含量，制备的Li2.15Zr0.85In0.15Cl4O固体电解质室温离子电导率达2.11 mS/cm，显著提升与4V高镍正极的兼容性，实现4C倍率下175.3 mAh/g容量及450次循环91.44%保持率，4.8V下支持高镍正极循环超250次，保持率81.86%|

　　

基于锆的氯化物固体电解质（SE）Li₂ZrCl₆与4伏级正极具有良好的兼容性且成本较低，但其较低的导电性（<1 mS cm^?1）会限制电极在高电流密度下的容量输出。在此研究中，我们通过用In³⁺部分替代Zr⁴⁺（化学式为Li_2+xZr_1-xIn_xCl₄O），将Li基氧化氯化物的室温离子导电性提升至2.11 mS cm^?1。经过冷压处理的Li_2.15Zr_0.85In_0.15Cl₄O由于具有非晶结构而呈现出致密的形态，并且其离子导电性显著提高，远高于Li₂ZrCl₆，从而改善了复合正极中的固-固接触和反应动力学。结果表明，全固态正极Li_2.15Zr_0.85In_0.15Cl₄O与LiNi_0.92Co_0.03Mn_0.05O₂在4C电流密度下的容量为175.3 mAh g^?1，经过450次循环后容量保持率为91.44%（充电至4.3 V vs. Li⁺/Li）。更令人满意的是，当充电上限提升至4.8 V时，Li_2.15Zr_0.85In_0.15Cl₄O使超高镍正极能够循环超过250次，容量保持率仍达到81.86%。