导向 (110) 导向沉积通过高流量固体电解质间相,用于无金金属电池
Zehui Sun1, Yuankun Wang1, Shenyu Shen1
1School of Chemistry, Engineering Research Center of Energy Storage Materials and Devices, Ministry of Education, State Key Laboratory for Mechanical Behavior of Materials, Xi'an Jiaotong University, Xi'an, 710049, China.
Angewandte Chemie (International ed. in English)
|August 22, 2023
概括
一种新的固体电解质间相 (SEI) 策略使控制的 (Li) 沉积具有首选的 (110) 方向,防止金属电池 (LMBs) 中的树形成. 这种方法确保了长期的稳定性和完整细胞的增强性能.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电化学 电化学 电化学
- 晶体学 晶体学是指结晶学.
背景情况:
- 控制 (Li) 电结晶的偏向对于开发高度可逆的金属电池 (LMB) 至关重要.
- 现有的调节沉积方向的方法缺乏易于控制,这阻碍了实际应用.
- 了解固体电解质相间工程 (SEI) 和晶体方向之间的相互作用是必不可少的.
研究的目的:
- 开发一种控制电结晶方向的简单策略.
- 调查SEI组成影响沉积的机制.
- 为了证明拟议方法在提高金属电池性能方面的有效性.
主要方法:
- 通过使用CF3Si(CH3) 3 (F3) 进行高流体固体电解质间相 (SEI) 的工程.
- 应用布劳埃斯规则和库里-伍尔夫原理来分析的电晶化.
- 使用多光谱技术和动态分析来研究SEI组成和Li+运输.
- 进行电化学测试,对立的细胞和完整的细胞 (Li , Li , Li , Li , Li , Li , Li , Li , Li , Li , Li , Li , Li , Li , Li , Li , Li , Li , Li , Li , Li , Li , Li , Li , Li , Li , Li , Li , Li , Li , Li , Li , Li , Li , Li , Li , Li , Li , Li , Li , Li , Li , Li , Li
主要成果:
- F3诱导的SEI (F3-SEI) 促进了 (110) 首选的沉积,即使是在面向 (200) 的基板上.
- 在F3-SEI中含有高的LiF和-Si(CH3) 3含量加速Li+运输,并确保足够的Li+度以实现有针对性的生长.
- 达到了平面的,无树的Li形态,导致Li的交称细胞中超长时间的稳定性 (>336天).
- 在实践条件下,证明了在LiidiyeLiFePO4和LiidiyeNCM811全细胞中显著增长的循环寿命.
结论:
- 高流量F3-SEI策略有效地控制了的电结晶,以实现无树的金属沉积.
- 这种结晶学方法提高了金属电池的稳定性和周期寿命.
- 这些发现为可靠的LMB提供了途径,并为其他金属晶体系统中首选的方向控制提供了指导.
