在金属电池中定制预制固体电解质间相:乙烯碳酸盐的影响

科学领域:

• 电化学 电化学 电化学
• 材料科学 材料科学 材料科学
• 电池技术 电池技术

背景情况:

• 高能量密度的金属电池 (LMB) 对于下一代的能源存储至关重要.
• 乙烯碳酸盐 (FEC) 是一个有前途的电解质添加剂/共溶剂,用于LMBs.
• 固体电解质相间层 (SEI) 层显著影响电池性能和寿命.

研究的目的:

• 系统地调查FEC对金属沉积形态和LMB电池性能的影响.
• 了解FEC在形成和维持稳定的SEI层中的作用.
• 确定FEC的好处实现的条件.

主要方法:

• 使用公司内部开发的预处理方法.
• 在电解质中使用或不使用FEC的金属电极的静电循环.
• 分析沉积形态和电化学性能 (库伦比克效率,极化,循环寿命).

主要成果:

• FEC促进了均和紧的沉积,形成密集的马赛克式形态.
• 含有FEC的电解质可以降低极化 (20mV) 和延长循环寿命.
• 当FEC在没有FEC的电解质中循环时,FEC的有益作用就会消失,即使使用了预制的SEI.

结论:

• 在电解质中存在FEC对于改善沉积和延长LMB的循环寿命至关重要.
• 在稳定动态阳极表面的过程中,FEC衍生的SEI层通过未反应的FEC进行持续的改造至关重要.
• 这一发现特别适用于具有高体积变化的阳极,例如金属和化.