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AEM：通过操作ATR-FTIR光谱了解高压NMC811||SiOx电池中添加剂还原降解和SEI形成的机制

NavyLIu
2023-12-10


image.png作为提高锂离子电池比容量的一种方法，含硅负极的实现被广泛研究。然而，需要克服由严重体积变化和在Si上连续形成固体电解质界面（SEI）引起的挑战。体积变化导致电解质消耗和活性锂损失，从而降低电池性能和循环寿命。在此，于利希研究中心Masoud Baghernejad将2-磺基苯甲酸酐（2-SBA）用作含SiOx阳极的SEI形成电解质添加剂。

本文要点：

1) 在高电压LiNi0.8Mn0.1Co0.1O2，NMC811||人造石墨+20%SiOx软包电池中，通过将2-SBA添加到碳酸盐基电解质中，可提高电化学性能，使电池循环寿命延长一倍。通过开发一种基于操作衰减全反射傅立叶变换红外光谱（ATR-FTIR）的先进实验技术，作者从机理上研究了电池性能增强的原因。

2) 操作性ATR-FTIR光谱结果阐明了阳极表面电化学还原后具有酸酐开环反应的降解机制。此外，作者还采用离子色谱-电导检测-质谱、扫描电子显微镜、能量色散X射线分析和量子化学计算来进一步阐明添加剂及其降解产物的工作机制。

参考文献：

Matthias Weiling et.al Mechanistic Understanding of Additive Reductive Degradation and SEI Formation in High-Voltage NMC811||SiOx-Containing Cells via Operando ATR-FTIR Spectroscopy Adv. Energy Mater. 2023

DOI: 10.1002/aenm.202303568

https://doi.org/10.1002/aenm.202303568




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