保护Li-金属阳极与LiF丰富的固体电解质接相,由化石墨烯添加剂衍生
Xiaohong Wu1, Yuhao Hong2, Zhengang Li3
1Fujian Provincial Key Laboratory of Functional Materials and Applications, Institute of Advanced Energy Materials, School of Materials Science and Engineering, Xiamen University of Technology, Xiamen, 361024, P. R. China. xiaohongwu@xmut.edu.cn.
Nanoscale
|October 7, 2024
概括
在电解质中的化石墨烯 (F-Gr) 添加剂可以防止树突,并提高金属电池 (LMB) 的可逆性. 这通过创建一个强大的固体电解质介相 (SEI) 层来提高电池寿命和稳定性.
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
- 储能 储能 储能 储能 储能 储能
背景情况:
- 金属阳极 (LMA) 在下一代金属电池 (LMB) 中至关重要.
- 树的生长和不良的化/剥离可逆性阻碍了LMA的性能和LMB的应用.
- 开发稳定的固体电解质相间层 (SEI) 是LMA保护的关键.
研究的目的:
- 调查化石墨烯 (F-Gr) 在LMB中作为电解质添加剂的使用.
- 了解F-Gr如何影响SEI的形成和稳定性.
- 为了提高电化学性能和金属阳极的寿命.
主要方法:
- 引入F-Gr作为EC/EMC电解质中的牺牲电解质添加剂.
- 金属阳极的电化学循环.
- 表面敏感的表征包括X射线光电谱 (XPS) 和飞行时间二次离子质谱 (TOF-SIMS).
主要成果:
- 添加剂F-Gr促进LiF丰富和均分布的有机/无机SEI层的形成.
- 该SEI层表现出增强的强度,密度和稳定性.
- 实现了无树突的Li-金属阳极形态,并改善了Li/脱落可逆性.
- 显著提高了金属电池的长期使用寿命.
结论:
- F-Gr是一种有效的电解质添加剂,用于保护LMB中的Li-金属阳极.
- 引发F-Gr的SEI架构对于卓越的电化学性能至关重要.
- 这项研究提供了对优化电解质设计的见解,用于先进的LMB.
