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研究概述

鋰離子電池是目前應用最廣泛的電化學儲能設備。

然而，最常用的石墨負極在低溫充電或高倍率充電時面臨嚴重的鋰沉積問題，導致電池容量衰減，甚至引發安全問題。

因此，直觀、定量檢測鋰沉積對于分析電池性能至關重要。

基于此，2024年10月31日，清華大學楊洋助理研究員在國際期刊Advanced Functional Materials發表題為《Visualized Detection of Lithium Plating on Graphite Anodes Cycled Under Low Temperature and Fast Charging》的研究論文。

在此，研究人員提出了一種方便、快速響應、可視化和半定量的技術，即熒光探針，用于直觀和定量檢測石墨負極上的鋰沉積。

在研究中，作者引入了一種商業化的聚集誘導發射（AIE）分子（4′-羥基查爾酮）作為探針。

4′-羥基查爾酮的羥基可以快速靈敏地與鋰沉積反應，在數秒內瞬間發出強烈的黃色熒光；而4′-羥基查爾酮在直接接觸石墨時會發生熒光猝滅。

基于此，不僅可以在低溫或高倍率充電后簡單清晰地觀察和檢測石墨負極上不均勻分布的鋰沉積，而且可以很好地建立熒光強度與鋰沉積量之間的半定量關系。

因此，該工作提出了一種實用的石墨負極鋰沉積分析方案，為各種場景下鋰離子電池的失效分析提供了一種實用的方法。

圖文解讀

圖1：4′-羥基查爾酮熒光反應確認鋰沉積

圖2：低溫循環后鋰沉積的熒光成像

圖3：不同低溫倍率下鋰沉積的熒光檢測

文獻信息

Visualized Detection of Lithium Plating on Graphite Anodes Cycled Under Low Temperature and Fast Charging,?Advanced Functional Materials,?2024.

原創文章，作者：zhan1，如若轉載，請注明來源華算科技，注明出處：http://www.zzhhcy.com/index.php/2024/11/04/e02f96d525/

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