领取MOLI红包
栏目分类
BEER中文网
SKX中文网
你的位置:BEER中文网 > SKX中文网 >
SEI膜的溶解及其对锂金属负极循环性能的影响
发布日期:2025-01-04 16:16    点击次数:152
尽管锂金属负极(LMAs)能够提供更高的能量密度,但它的可循环性较低,从而导致循环寿命低,其两种主要容量衰减机制包括(1)活性锂金属与集流体的“失联”和(2)活性锂连续还原负以形成固体电解质界面(SEI)。其中,钝化SEI层缓解了锂金属对电解液的热力学不稳定性,防止了导致库仑效率降低的进一步反应。然而,SEI生长的机制仍然难以捉摸。研究显示,直接影响SEI形成和生长的一个特性是其在电解液中的溶解度,溶解会损害钝化层的功效,必须消耗额外的电解液和锂来修复部分溶解的 SEI,从而导致增厚。先前的研究表明,SEI溶解是高性能电解液通过SEI形成和生长而导致容量损失的主要原因。作者使用EQCM系统地量化了从专门针对LMA优化的电解液中获得的SEI的溶解。将SEI溶解度结果与库仑法实验获得的性能指标进行了对比,从而建立了溶解度,钝性和可循环性之间的相关性。在此基础上,作者说明了通过改变SEI溶解度平衡可以进一步延长循环寿命,这表明溶解是诱导界面降解和随后修复的主要机制之一。界面和电解质的化学表征表明,溶解不仅取决于SEI的组成,还取决于电解液的物理和化学性质。使用EQCM对LMA优化后的电解液进行了系统地量化,以及对比了溶解产生的SEI质量损失,证明了即使是最先进的电解液SEI在开路电压下也会经历明显的溶解。结果显示,从EQCM结果中获得的溶解度和被动性之间的相关性表明,SEI溶解是SEI形成和生长的主要原因。结果显示,通过降低SEI溶解度可以延长最先进的电解液的循环寿命,这表明SEI溶解度是另一个可以调整以有效减少SEI生长损失的旋钮。原文链接:https://doi.org/10.1021/jacs.3c03195(裴男标)