全固态合金电池的微机理:调节均沉和灵活的固体电解质间相演变
Jing Wan1,2, Yue-Xian Song1,2, Wan-Ping Chen1,2
1Key Laboratory of Molecular Nanostructure and Nanotechnology, Beijing National Laboratory for Molecular Sciences, CAS Research/Education Center for Excellence in Molecular Sciences, Institute of Chemistry, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190, People's Republic of China.
Journal of the American Chemical Society
|December 31, 2020
概括
研究人员使用合金阳极研究了固态电池中的金属阳极. 他们观察了沉积和溶解行为, 揭示了改善电池循环和性能的机制.
科学领域:
- 材料科学
- 电化学
- 电池技术
背景情况:
- 基于硫化物的固态电解质 (SSEs) 与合金阳极配对,为传统的离子电池提供了有希望的替代品.
- 了解SSE中合金阳极接口发生的动态电化学过程仍然存在挑战.
- 克服纯金属阳极的局限性对于全固态电池 (ASSB) 的发展至关重要.
研究的目的:
- 研究基于硫化物的SSE在合金阳极上的沉积和溶解的动态电化学过程.
- 发现沉和溶解的形态演变和纳米尺度行为.
- 阐明由合金阳极调节的微观沉机制以及固体电解质间相 (SEI) 的作用.
主要方法:
- 使用现场原子力显微镜 (AFM) 来观察电极-电解质界面上的动态过程.
- 研究和电极上的沉和溶解行为.
- 在合金阳极上分析了固体电解质间相 (SEI) 的形成和特性.
主要成果:
- 在电极上的沉过程中观察到不同的块形成和堆积行为.
- 在ASSB中发现纳米级沉积和溶解的形态演变.
- 在In电极上确定了二维的 (In) 合金片和同质的SEI外.
- 证明灵活,纹结构的SEI外在循环过程中增强了电极保护和容纳.
结论:
- 该研究提供了关于硫化基SSE中金属阳极的动态电化学过程的重要见解.
- 了解形态演变和SEI形成是优化基于合金的ASSB的关键.
- 这些发现有助于开发具有合金阳极的更稳定,更高效的全固态电池.
