Abstrak
Elektrolit argyrodite dengan konduktivitas ionik tinggi dan kemampuan proses yang sangat baik telah menarik perhatian signifikan di bidang baterai litium solid-state. Namun, stabilitas udara yang terbatas dan kompatibilitas litium yang buruk menghambat aplikasi praktis dalam baterai litium solid-state. Di sini, serangkaian elektrolit padat Li6P1 − xNbxS5−2.5xO2.5xCl ( x = 0 , 0.025 , 0.05 , 0.075 , dan 0.1) disintesis dengan mendoping Nb dan O dalam elektrolit Li6PS5Cl , yang menunjukkan peningkatan konduktivitas ionik, stabilitas udara, dan kompatibilitas antarmuka dengan litium secara bersamaan . Dengan memanfaatkan substitusi P 5+ dengan radius yang lebih besar Nb 5+ , konduktivitas ionik serbuk elektrolit Li 6 P 0,95 Nb 0,05 S 4,875 O 0,125 Cl yang ditekan dingin mencapai hingga 4,19 mS cm −1 pada suhu ruangan. Selain itu, jumlah H 2 S yang dilepaskan oleh elektrolit Li 6 P 0,95 Nb 0,05 S 4,875 O 0,125 Cl hanya setengah dari elektrolit asli dalam atmosfer lembap dengan kelembapan relatif 30% selama 30 menit, yang menunjukkan peningkatan stabilitas kelembapan. Sementara itu , karena terbentuknya konduktor ionik Li3OCl antara elektrolit Li6P0,95Nb0,05S4,875O0,125Cl dan litium , kerapatan arus kritis (CCD) sebesar 1,55 mA cm − 2 dan stabilitas siklus yang sangat baik selama 3600 jam pada kerapatan arus 0,2 mA cm − 2 dapat terwujud. Baterai LiCoO2/Li6P0,95Nb0,05S4,875O0,125Cl/Li yang dihasilkan menunjukkan kapasitas dan stabilitas siklus yang menonjol, dengan kapasitas 85,9 mAh g − 1 dan retensi kapasitas 83,5% setelah 1000 siklus pada suhu 1C .