Angew:原位ESR表征石墨电极锂沉积
纳米技术 纳米 2021-07-26

在Li离子电池中,Li在石墨阳极电极上沉积的过程难以稳定进行,是导致Li离子电池无法很好工作的主要因素,此外将导致严重的容量衰减、安全问题。有鉴于此,曼彻斯特大学Robert A.W. Dryfe等报道原位ESR对电催化反应进行表征,对充电过程的锂化/剥离过程进行表征,作者通过ESR测试对石墨的导电性、锂化程度、锂沉积过程进行表征,分别将其对应于ESR品质因子、自旋密度、光谱变化

本文要点:

(1)

本文研究结果发现在石墨电极上Li的沉积过程,不需要经典“过度充电”作用:当电化学扫描速率为0.04 mV s-1,Li离子沉积从+0.04 V (vs. Li+/Li)开始沉积,而不必在<0 V vs. Li+/Li。

(2)

作者发现,通过加入碳酸亚乙烯酯VC添加剂,能够形成机械力学柔性更好的聚合物SEI截面,而且能够提高离子导电率,因此能够在石墨电极上Li沉积的安全过电势达到+0.05 V,因此能够较高倍率循环。进一步作者通过ESR表征和更多电池循环进行验证。

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参考文献

Bin Wang, Lewis Le Fevre, Adam Brookfield, Eric McInnes, Robert A.W. Dryfe*, Resolution of Li deposition vs intercalation of graphite anodes in lithium ion batteries - an in situ electron paramagnetic resonance study, Angew. Chem. Int. Ed. 2021

DOI: 10.1002/anie.202106178

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202106178


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