电泳沉积作为一种多功能低成本工具,用于在阳极上构建合成聚合物固体电解质介面:一个模型系统调查
Rownak J Mou1, Sattajit Barua1, Ajay K Prasad1
1Department of Mechanical Engineering, University of Delaware, Newark, Delaware 19716, United States.
ACS applied materials & interfaces
|February 2, 2024
概括
研究人员开发了一种使用酸盐和酸为阳极的新型合成固体电解质介相 (SEI). 这种稳定的SEI通过防止电解质分解来提高电池性能和寿命.
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
- 电池技术 电池技术
背景情况:
- 高容量的阳极由于不稳定的固体电解质介相 (SEI) 形成而遭受不良循环稳定性.
- 现场SEI形成产生难以控制的复杂结构,导致损失和电解质降解.
- 现场合成SEI提供可调节的特性,以提高机械完整性和电化学性能.
研究的目的:
- 研究素作为合成SEI在电极上的电泳沉积 (EPD).
- 通过在EPD过程中加入酸来演示调整SEI化学的简单方法.
- 评估合成SEI对阳极的电化学性能和稳定性的影响.
主要方法:
- 酸盐在薄膜电极上的电泳沉积 (EPD).
- 用酸 (CH3COOLi) 和没有酸 (CH3COOLi) 形成的SEI的比较.
- 电化学循环,原子力显微镜 (AFM),扫描电子显微镜 (SEM),X射线光电子光谱 (XPS) 和富里埃变换红外光谱 (FTIR) 用于表征.
主要成果:
- 在EPD过程中添加CH3COOLi促进了基托桑SEI的合规沉积.
- 素+CH3COOLi SEI显著改善了容量保留,与裸相比几乎翻了一番.
- 谱分析证实CH3COOLi在酸盐上封闭了氨基组,抑制了电解质的减少.
结论:
- EPD是一种可行的,低资本的方法,用于在阳极上创建和调整合成SEI.
- 开发的基于酸盐的SEI增强了阳极的循环稳定性和容量保留.
- 这种方法对其他高体积膨胀电极材料上定制的聚合物SEI具有前景.
