对于电池SEI膜及其作为功能固态电解质的使用的定量价值
Bo Liu1, Dingyi Zhao1, Katelyn Lyle1
1Department of Chemical and Biomolecular Engineering, University of California, Los Angeles, CA 90095.
概括
研究人员量化了固体电解质间相 (SEI) 特性,揭示了结合的SEI cT数,而不是单个指标,预测了电池性能. 这项工作突出了SEI.
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:
- 固体电解质间相 (SEI) 对于电池性能至关重要,但人们对其了解甚少.
- 现有的SEI属性的定性描述 (例如导电性,被动化能力) 限制了预测能力.
- 测量对电池功能至关重要的基本SEI属性仍然具有挑战性.
研究的目的:
- 量化测量SEI导电性和传输数.
- 为了建立一个新的指标,SEI cT数,将SEI属性与电池性能相关联.
- 为了证明SEI作为功能固态电解质 (SSE) 的潜力.
主要方法:
- 使用无分离器的 Cu Cad CadSEII Cad CadLiLi 架构来研究 SEI.
- 量化SEI电子导电率和离子转移数.
- 关联单个SEI属性和新的SEI cT号码与Coulombic效率等电池性能指标.
主要成果:
- 个别的SEI属性与电池性能有很弱的相关性 (R2 < 0.67).
- 该SEI cT数 (转移数和导电比的乘积) 与电池性能有很强的相关性 (R2 > 0.99).
- 在没有分离器的电池中展示了室温的金属沉积和剥离,验证了SEI的SSE功能.
结论:
- 该SEI cT号码提供了SEI对电池性能整体影响的定量基准.
- 单独评估SEI属性是不够的,需要使用组合指标.
- SEI可以作为固态电解质起作用,为固态电池设计提供了新的可能性.
