末成年小嫩xb,嫰bbb槡bbbb槡bbbb,免费无人区码卡密,成全高清mv电影免费观看

崔屹/鮑哲南Nature Energy:冷凍電鏡再立奇功!

可充電鋰金屬電池(LMBs)具有優異的負極容量和低氧化還原電位(3860 mAhg?1,?3.04 V vs. SHE),能夠滿足更高能量密度電池的需求。LMBs的廣泛采用要求鋰負極在多次循環(即具有較長的循環壽命)和開路存儲周期(即具有較長的日歷壽命,calendar life)后仍然保持容量。
近年來,利用低溫透射電子顯微鏡(cryo-TEM)等技術對Li進行納米表征,一些策略已經改善了鋰金屬陽極的循環壽命。然而,鋰金屬陽極的測試往往忽略了日歷老化,即使電解質很大程度上影響電池性能。先前的研究表明,不完全的鈍化和集流體在電解液中的大面積暴露會導致Li在日歷老化期間的電腐蝕。對于化學腐蝕,即在鋰金屬表面的固體電解質界面(SEI)生長和電解質化學如何影響鋰金屬陽極的日歷老化,我們知之甚少。
崔屹/鮑哲南Nature Energy:冷凍電鏡再立奇功!
斯坦福大學崔屹和鮑哲南教授Nature Energy發表文章來解釋了日歷老化過程中鋰腐蝕的現象,并用冷凍電鏡來表征老化后的鋰負極。這項工作量化了日歷老化對鋰金屬陽極在各種電解質中的可充電性的影響。對于高CE(庫倫效率)和低CE電解質,金屬鋰在24小時的日歷老化過程中通常會喪失2-3%的容量。Li-SEI界面的直觀觀察表明,SEI通過化學腐蝕的持續增長導致了這些容量的損失。這種SEI在日歷老化過程中的增長是普遍的,盡管人們普遍認為Li抗高CE電解質的腐蝕。
每種電解質都形成一種獨特的SEI化學成分,但作者觀察到兩種一般類型的SEI結構。一種是在老化之前形成的緊湊的、薄膜狀的無機SEI,另一種是老化之后形成的延伸性的、不規則的有機SEI。容量損失的大小與SEI的生長速率和Li在每種電解質中的表面積有關。高CE電解質有效地減少了Li的表面積,但它們不一定減少SEI的增長速度。
未來的電解質必須同時減少腐蝕和表面積。此外,還應將工作重點放在重復利用之前循環中已有的SEI,以盡量減少日歷老化對鋰金屬電池循環壽命的影響。
崔屹/鮑哲南Nature Energy:冷凍電鏡再立奇功!
圖1. 老化對鋰金屬陽極CE的影響

崔屹/鮑哲南Nature Energy:冷凍電鏡再立奇功!

圖2. 在低和高CE電解液中歷老化過程中Li金屬上SEI的生長

崔屹/鮑哲南Nature Energy:冷凍電鏡再立奇功!

圖3. 電解液電沉積金屬鋰的界面電阻與微觀結構隨時間的變化

崔屹/鮑哲南Nature Energy:冷凍電鏡再立奇功!

圖4. 日歷老化對無陽極全電池循環壽命的影響

崔屹/鮑哲南Nature Energy:冷凍電鏡再立奇功!

圖5. 液體電解質中SEI的生長速率、Li的表面積(SA)與Li金屬陽極容量損失之間的關系示意圖
鏈接
Boyle, D.T., Huang, W., Wang, H.?et al.?Corrosion of lithium metal anodes during calendar ageing and its microscopic origins.?Nat. Energy?(2021).
https://doi.org/10.1038/s41560-021-00787-9

原創文章,作者:Gloria,如若轉載,請注明來源華算科技,注明出處:http://www.zzhhcy.com/index.php/2023/10/16/3e528d395e/

(0)

相關推薦

主站蜘蛛池模板: 隆尧县| 威信县| 内江市| 德保县| 白朗县| 绥中县| 建宁县| 长兴县| 昌图县| 宁南县| 宜阳县| 新邵县| 靖边县| 英山县| 尼勒克县| 博乐市| 北流市| 民县| 江永县| 靖州| 阜平县| 宁阳县| 凤凰县| 肥乡县| 阿荣旗| 湟源县| 古田县| 黑山县| 安乡县| 南宫市| 隆尧县| 繁峙县| 门头沟区| 九江县| 五峰| 浦东新区| 龙川县| 哈尔滨市| 景德镇市| 太谷县| 屯留县|