终结自组装单层 接种石墨阳极 诱导 LiF 主导的 SEI 无机层用于快充离子电池
Min Zhong1, Mingliang Bai1, Wenzhuo Shen1
1Department of Electronic Engineering, School of Electronic Information and Electrical Engineering, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200240, China.
ACS applied materials & interfaces
|January 25, 2024
概括
在石墨阳极上接种终结单层,可以创建一个统一的富含LiF的固体电解质界面 (SEI). 这增强了离子运输,改善了离子电池 (LIB) 的快充和稳定性.
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
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
背景情况:
- 通过固体电解质介面 (SEI) 传输离子 (Li+) 的电化学动力学对于离子电池 (LIB) 的性能至关重要.
- 石墨阳极上的SEI层影响离子解溶,传输和界面电荷转移,影响速率能力和循环寿命.
- 控制SEI的组成和结构是优化LIBs中阳极性能的关键.
研究的目的:
- 为了修改球形石墨颗粒的表面,使用终结的自组装单层.
- 为了调节石墨阳极上形成的SEI的化学成分和结构.
- 调查修改后的SEI对Li+离子传输和电池性能的影响.
主要方法:
- 在球形石墨颗粒上接种终结的自组装单层.
- 在功能化石墨上的传统电解质中形成SEI.
- 综合性表征 (例如,光谱,显微镜) 和第一原则计算.
- 制造和测试LiCoO2//石墨全细胞.
主要成果:
- 在功能化石墨阳极上成功生成了一个统一的 LiF 主导的 SEI 膜.
- 在单层中碳-键的裂变促进了LiF SEI的形成.
- 由LiF主导的SEI显著改善了跨界面的脱硫离子运输.
- LiCoO2//石墨全电池表现出增强的快速充电能力和改善的循环稳定性.
结论:
- 使用终结单层的表面功能化是一种有效的策略,可以在石墨阳极上创建富含LiF的SEI层.
- 由LiF主导的SEI层促进了高效的离子运输,提高了电池的性能.
- 这种方法为修改各种阳极材料提供了一个潜在的途径,以增强LIB的接口特性.
