SCOPUS
SCIE
Highly efficient and stable solid-state Li-O<sub>2</sub> batteries using a perovskite solid electrolyte
저자
Le, Hang T. T. ; Ngo, Duc Tung ; Didwal, Pravin N. ; Fisher, John G. ; Park, Choong-Nyeon ; Kim, Il-Doo ; Park, Chan-Jin
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2019
작성언어
-등재정보
SCOPUS,SCIE
자료형태
학술저널
수록면
3150-3160(11쪽)
제공처
소장기관
<P>The solid-state Li-O2 battery is considered an ideal candidate for high-performance energy storage because of its high safety, due to use of non-flammable and non-volatile electrolytes, and high specific energy, as it uses Li metal and O2 gas as active materials. We present an original solid-state Li-O2 cell composed of a Li metal anode, a flexible polymer interlayer, a perovskite-structured Al-doped Li-La-Ti-O (A-LLTO) solid electrolyte, and an integrated cathode in which a porous A-LLTO solid electrolyte frame was covered with a carbon layer and CoO nanoparticles as the catalyst for the cyclic oxygen evolution and reduction reactions. The designed solid-state cell operated safely in pure O2 atmosphere at temperatures from 25 °C to 100 °C and delivered the first discharge capacity from 796 mA h gC+CoO<SUP>−1</SUP> to 4035 mA h gC+CoO<SUP>−1</SUP>, respectively, at a current density of 0.05 mA cm<SUP>−2</SUP>. Notably, at 50 °C, the cell was maintained for 132 cycles under a limited capacity mode of 500 mA h gC+CoO<SUP>−1</SUP> at a high current density of 0.3 mA cm<SUP>−2</SUP>, demonstrating the first step of success towards realizing Li batteries with high energy and cyclability, as well as safety.</P>
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