在全固态金属电池中通过现场形成的固体电解质间相调节的涂/脱落的纳米尺寸可视化
Zhen-Zhen Shen1, Xu-Sheng Zhang1,2, Jing Wan1
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, P. R. China.
Angewandte Chemie (International ed. in English)
|February 5, 2024
概括
了解涂层和固体电解质间相 (SEI) 演变是全固态金属电池 (ASSLB) 的关键. 现场显微镜揭示了SEI动态,可以控制Li,以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:
- 接口过程,包括涂/剥离和固体电解质介相 (SEI) 演变,极大地影响全固态金属电池 (ASSLB) 的性能.
- 在ASSLB中的固体-固体接口上分析动态过程是具有挑战性的,因为它们的难以访问.
研究的目的:
- 在固体电解质/金属接口上直接可视化和分析涂/剥离/复涂行为.
- 在纳米尺度上研究现场形成的SEI的形态和机械特性.
- 在ASSLBs中将界面演变与电化学性能相关联.
主要方法:
- 现场电化学原子力显微镜 (EC-AFM) 和光学显微镜被用于可视化涂/脱落/重涂.
- 测量了现场形成的SEI的纳米尺度形态和机械特性.
- 在现场使用X射线光电子光谱 (XPS) 来确定SEI的形成和特性.
主要成果:
- 在 argyrodite 固体电解质/Li 金属接口的涂/脱落/重涂与 SEI 形成,纹和膨胀相结合.
- 较高的运行率导致SEI中的非统一的Li+导电网络,并降低了/剥离可逆性.
- 调节当前的速率促进了均的核和可逆的涂/剥离.
结论:
- 现场分析为SSI在固体-固体接口的动态演变提供了关键的见解.
- 通过当前速率调节控制接口过程,可以提高涂/剥离的可逆性,并延长ASSLB循环寿命.
- 了解SEI行为对于优化ASSLB性能和耐用性至关重要.
