塩を使用したナノシリコン電極の性能の改善 LiFSI:光電子スペクトロスコピーの研究
Bertrand Philippe1, Rémi Dedryvère, Mihaela Gorgoi
1IPREM/ECP (UMR 5254), University of Pau, Hélioparc, 2 av. Pierre Angot, 64053 Pau cedex 9, France.
Journal of the American Chemical Society
|June 15, 2013
まとめ
リチウムビス (fluorosulfonyl) イミド (LiFSI) は,シリコン電極表面の化を防止することにより,リチウムイオン電池の性能を改善します. この新しい塩は保護層を形成し,次世代シリコンアノドの長期サイクル安定性を高めます.
科学分野:
- マテリアルサイエンス 材料科学
- 電気化学 電気化学について
- 表面科学とは,地表科学である.
背景:
- シリコンは,次世代のリチウムイオン電池アノドのための高容量を提供します.
- 安定性には,電極/電解質のインターフェイスでシリコンの反応性を制御することが重要です.
- ナノメートルのシリコン粒子は,ユニークなインタフェースの課題を提示します.
研究 の 目的:
- シリコンアノドのLiPF6の代替品として,リチウムビス・フッ素・スルフォニル・イミド (LiFSI) を評価する.
- サイクル中のLiFSIを用いたLi//Si細胞のインターフェイス化学を調査する.
- シリコン電極の劣化を軽減するLiFSIの役割を理解するために.
主な方法:
- シンクロトロンと内部ソースを備えた光電子スペクトロスコーピー (XPS/PES) で,深度解像度分析を行う.
- Li//Si 細胞の電気化学的なサイクル.
- 塩の還元メカニズムを研究するための Ab initio 計算.
主要な成果:
- LiFSIは,LiPF6.6とは異なり,シリコン粒子表面の化を抑制しています.
- LiFSIは,好ましい結合物質とシリコンの相互作用を保ちます.
- LiFSI還元製品は,塩のさらなる分解を防止する受容層を形成します.
- LiFSIベースの細胞は,電気化学的性能の改善を示しています.
結論:
- LiFSIは,リチウムイオン電池の安定したシリコンアノドのための有望な電解質塩です.
- LiFSI分解産物によって形成された受容層は,サイクル安定性を高めます.
- インターフェース化学を理解することは,シリコンアノド技術の進歩の鍵です.
