Nat. nanotech.: 锂离子电池中SEI的原位定量分析
Yolerz
SEI是锂离子电池中最不明确了解的成分，研究人员目前已经付出了相当大的努力来理解其形成和电化学性质，但见解大多是间接推断出来的。鉴于此，美国阿贡国家实验室卢俊、斯坦福大学Khalil Amine、美国陆军研究实验室徐康和北大深研院潘峰教授携手合作，报道了一种方法来定量监测在不同电位下电极表面上的界面组分。通过结合电化学石英晶体微天平（EQCM）的定量和原位技术以及AFM的原子精度，揭示石墨负极和碳酸盐电解质之间SEI的形成。作为一种高灵敏度的质量监测技术，EQCM能够根据施加的电位精确称量石墨电极上累积或损失的物质，研究者将氟化锂和烷基碳酸锂作为不同电位的主要化学组分。原位气体分析证实了碳酸酯分子的优先还原，其还原产物是SEI的主要成分。而AFM图揭示了在最初的锂化/脱锂过程中热解石墨（HOPG）的高度取向如何与溶剂化Li+相互作用。研究人员发现SEI形成始于石墨边缘位置，其中石墨层之间嵌入溶剂化Li+的二聚化，此外还发现这种锂盐在其新生形式可以被再氧化，这与通常认为SEI是电化学惰性且其形成是不可逆的说法不同。
Tongchao Liu, Lingpiao Lin, Xuanxuan Bi, Leilei Tian, Kai Yang, Jiajie Liu, Maofan Li, Zonghai Chen, Jun Lu, Khalil Amine, Kang Xu, Feng Pan, In situ quantification of interphasial chemistry in Li-ion battery [J], Nature nanotechnology, 2018.
DOI: 10.1038/s41565-018-0284-y
https://www.nature.com/articles/s41565-018-0284-y
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