Dynamic Evolution of All-Solid-State Li-ion Battery Based on LAGP Solid Electrolyte Using In Situ Electrochemical TEM
In: MRS Fall Meeting ; https://hal.science/hal-04086690 ; MRS Fall Meeting, Materials Research Society, Nov 2022, Boston (MA), United States, 2022
Konferenz
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International audience ; The increasing request for electric vehicles (EV) demands high energy density batteries, wide temperature compatibility and improved safety technology. Solid-state Li-ion batteries (SSB)1 could represent a possible future solution for current battery technology as the liquid electrolyte containing flammable organic materials is replaced by a solid electrolyte (SE) removing the safety concerns. Moreover, SSB technology offers the possibility to use high voltage cathode materials as some SE present wide electrochemical window and also opens the possibility to use lithium metal as anode resulting in batteries with a higher energy density2.SSB performances improved over the last years, but there are still challenges as interfaces, grain boundaries formation, generation of cracks and dendrites during the cycling which needs to be solved in order to make them a sustainable future battery technology2–4. To get a better insight into the limiting parameters of SSB performances comprehensive information about the dynamic process occurring at the interfaces between the solid electrolyte and the electrodes during the electrochemical reaction at nanoscale are essential, thus in-situ experiments are being required. in situ Transmission Electron Microscopy (TEM)5,6 represents the perfect tool for understanding the failure mechanism in ASSB as it allows us to visualize the interfaces, will enable us to follow the structural changes using electron diffraction and 4D-STEM as well as the chemical changes using EDX and EELS mapping.During this study, SSB containing Li1.5Al0.5Ge1.5(PO4)3 (LAGP) oxide solid electrolyte due to their high stability in the air, LiFePO4 (LFP) as positive electrode and Li3V2(PO4)3 (LVP) as negative electrode allowing us to obtain a full inorganic solid-state battery in one single shot using Spark Plasma Sintering (SPS)7.In situ TEM experiment carried out using our microbattery obtained by Focused Ion Beam (FIB) and connected on Protochips chip revealed the simultaneous process of ...
Titel: |
Dynamic Evolution of All-Solid-State Li-ion Battery Based on LAGP Solid Electrolyte Using In Situ Electrochemical TEM
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Autor/in / Beteiligte Person: | Creţu, Sorina ; Folastre, Nicolas ; Troadec, David ; Straubinger, Rainer ; Krans, Nynke ; Duchamp, Martial ; Demortière, Arnaud ; Laboratoire réactivité et chimie des solides - UMR CNRS 7314 (LRCS) ; Réseau sur le stockage électrochimique de l'énergie (RS2E) ; Université de Nantes (UN)-Aix Marseille Université (AMU)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Collège de France (CdF (institution))-Université de Picardie Jules Verne (UPJV)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Montpellier (ENSCM)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Paris - Chimie ParisTech-PSL (ENSCP) ; Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Université de Pau et des Pays de l'Adour (UPPA)-Institut de Chimie - CNRS Chimie (INC-CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP ) ; Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Université de Nantes (UN)-Aix Marseille Université (AMU)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Collège de France (CdF (institution))-Université de Picardie Jules Verne (UPJV)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Montpellier (ENSCM)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Paris - Chimie ParisTech-PSL (ENSCP) ; Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Advanced Lithium Energy Storage Systems - ALISTORE-ERI (ALISTORE-ERI) ; Institut de Chimie - CNRS Chimie (INC-CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Picardie Jules Verne (UPJV)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Réseau sur le stockage électrochimique de l'énergie (RS2E) ; Aix Marseille Université (AMU)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Collège de France (CdF (institution))-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Paris - Chimie ParisTech-PSL (ENSCP) ; Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Université de Pau et des Pays de l'Adour (UPPA)-Institut de Chimie - CNRS Chimie (INC-CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP ) ; Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Nantes Université (Nantes Univ)-Université de Montpellier (UM)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Montpellier (ENSCM) ; Université de Montpellier (UM)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3) ; Université de Toulouse (UT)-Nantes Université (Nantes Univ)-Université de Montpellier (UM)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Montpellier (ENSCM) ; Université de Montpellier (UM) ; Nanyang Technological University Singapour ; Advanced Lithium Energy Storage Systems - ALISTORE-ERI (ALISTORE-ERI) ; Institut de Chimie - CNRS Chimie (INC-CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) ; Institut d’Électronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie - UMR 8520 (IEMN) ; Centrale Lille-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Polytechnique Hauts-de-France (UPHF)-JUNIA (JUNIA) ; Université catholique de Lille (UCL)-Université catholique de Lille (UCL) ; Centrale de Micro Nano Fabrication - IEMN (CMNF - IEMN) ; Université catholique de Lille (UCL)-Université catholique de Lille (UCL)-Centrale Lille-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Polytechnique Hauts-de-France (UPHF)-JUNIA (JUNIA) ; Materials Research Society ; Network, Renatech ; CMNF |
Link: | |
Zeitschrift: | MRS Fall Meeting ; https://hal.science/hal-04086690 ; MRS Fall Meeting, Materials Research Society, Nov 2022, Boston (MA), United States, 2022 |
Veröffentlichung: | HAL CCSD, 2022 |
Medientyp: | Konferenz |
Schlagwort: |
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