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使用源自路易斯酸碱反应的氯基固体电解质,可以构建各种新型可充电电池,例如氯离子电池 (CIB)。然而,这些电解质的一个关键问题是它们在低温、潮湿或电化学条件下的稳定性差,这可能导致相结构恶化和离子传导损失。

在此,南京工业大学Xiaodong Shen和Xiangyu Zhao等人通过直接机械研磨在锡位点进行碱离子掺杂来实现锡基钙钛矿氯化物(一种氯离子导体)的坚固立方结构。所制备的立方 CsSn0.925Na0.075Cl2.925 (CSNC) 电解质在 213−473 K 的宽温度范围内或高达 90% 的高相对湿度下表现出出色的结构稳定性,在这种情况下,先前报道的典型氯化物电解质会因潮湿而变质。

重要的是,温和的退火可以改变 CSNC 的微观结构,导致离子电导率增加两倍,电化学稳定性增加,这优于先前研究中报道的其他氯电解质。CSNC 的有效氯离子转移和宽电化学窗口在不同的固态 CIBs 中得到了进一步的证明。

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T. Xia, Q. Li, Z. Xue, Y. Miao, X. Shen, X. Zhao, Boosting the Structural and Electrochemical Stability of Chloride-Ion-Conducting Perovskite Solid Electrolytes by Alkali Ion Doping. Adv. Mater. 2024, 2411605.

https://doi.org/10.1002/adma.202411605

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