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综述:卤化物固态电解质的湿度稳定性
《Journal of Materials Chemistry A》:Humidity stability of halide solid-state electrolytes
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年10月09日 来源:Journal of Materials Chemistry A 9.5
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卤化物固态电解质因高离子电导率和机械加工性被视为固态电池理想电解质,但其湿度敏感性导致结构崩溃和性能衰减。本文系统综述其湿度不稳定性机理(基于HSAB理论及热力学动力学分析),通过宏观反应、微观结构及电化学性能三维度表征,总结元素替代、新型材料设计及表面工程三种增强策略,并提出未来研究方向。
卤化物固态电解质(SSEs)因其高离子导电性、宽电化学窗口和优异的机械加工性能而被视为固态电池中非常有前景的电解质材料。然而,它们对湿度的极端敏感性会导致在潮湿环境中发生化学分解,从而引发晶体结构破坏和电化学性能下降,这严重限制了其实际应用。本综述旨在成为研究这一关键问题的综合性手册。首先,本文系统回顾了卤化物SSEs在湿度稳定性方面的研究进展,并通过硬软酸碱(HSAB)理论以及热力学和动力学分析深入探讨了湿度不稳定性的起源。接下来,从三个维度讨论了湿度稳定性的表征:宏观反应现象;微观结构和化学组成;以及电化学性能。最后,从元素替代、新型材料设计和表面工程三个方面总结了提高湿度稳定性的策略。此外,还提出了开发高湿度稳定性卤化物SSEs的有前景的未来研究方向。
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