Chem: 从弛豫时间分布的角度揭示锂氧电池的充电过程

NavyLIu

2023-05-20

锂氧电池充电的特点是过电位大，库仑效率低。需要更好地理解充电机制，以克服这些挑战。近日，南京工业大学陈宇辉、香港科技大学Francesco Ciucci从弛豫时间分布的角度揭示了锂氧电池的充电过程

本文要点：

1) 充电涉及多种反应和过程，其具体时间尺度很难确定。而电化学阻抗谱（EIS）适用于这项任务，但其解释并不明确。作者将弛豫时间（DRT）分布与电容时间（DCT）分布相结合，通过EIS来确定锂氧电池充电的时间尺度。并将现场差示电化学质谱（DEMS）用于验证阻抗结果。

2) 结果表明，过电位主要是由于Li₂O₂在充电初始和最终阶段电荷转移电阻的存在，而在充电中期，Li₂CO₃钝化成为主要原因。此外，中间充电特别关键，因为Li₂CO₃分解会导致电解质降解和副产物堵塞孔隙，从而抑制复合电极中的扩散过程。

参考文献：

Juan Chen et.al Charging processes in lithium-oxygen batteries unraveled through the lens of the distribution of relaxation times Chem 2023

DOI: 10.1016/j.chempr.2023.04.022

https://doi.org/10.1016/j.chempr.2023.04.022