固态电解质的实时相位监测：一种集成在手套箱中的原位广角X射线散射技术

《Energy Technology》：Real-Time Phase Monitoring of Solid-State Electrolytes: A Glovebox-Integrated In Situ Wide-Angle X-Ray Scattering

锂离子电池固态电解质热稳定性研究中，采用原位宽角X射线衍射技术对比Li2ZrCl6（LZC）和Fe掺杂Li2.25Zr0.75Fe0.25Cl6（LZFC）的相变行为。实验表明LZC在200℃仍保持三角晶型结构，而LZFC在100℃后分解为LiCl，证实LZC优异的热稳定性和固态电解质潜力，并验证了原位表征技术在固态电池材料开发中的关键作用。

　　

摘要

锂离子电池被视为高度先进的储能技术，但其有机液态电解质具有高度易燃性，存在显著的安全风险。全固态电解质被认为是更安全的替代品，同时具有更优越的电化学性能。其中，卤化物固态电解质（HSSEs）在下一代电池技术中代表了突破性进展。本文介绍了一种集成在手套箱中的原位宽角X射线散射装置，能够在受控的惰性气氛条件下实时监测相变过程。为了展示该系统的能力，研究了两种HSSEs的热稳定性和相变行为：Li₂ZrCl₆（LZC）和含铁的Li_2.25Zr_0.75Fe_0.25Cl₆（LZFC）。测量结果显示，LZC具有优异的热稳定性，在200℃时仍保持其三角晶态结构；而LZFC在100℃时仍保持稳定，但超过该温度后开始分解为LiCl。这些发现突显了LZC作为高性能储能系统电解质的潜力，并强调了先进原位表征技术在优化固态电池材料中的关键作用。

图形摘要

固态电池为储能技术带来了更安全、更高性能的解决方案，摆脱了对易燃液态电解质的依赖。一种创新的手套箱集成宽角X射线散射装置现在可以实现对这些关键材料的实时监测。研究结果表明，LZC具有出色的热稳定性（高达200℃），而LZFC则在此温度前就开始分解，这突显了先进原位表征技术在这一变革性领域中的关键作用。

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。