电解质|中科院化学研究所Nano Energy: 原位AFM揭示金属锂表面SEI演化及LiNO3添加剂调控机制( 二 )
图五 各电解质体系电化学性能表征及对比 。
本文插图
（a-b）锂对称电池中的恒流充放电曲线；
（b）第50至第53圈电压时间曲线；
（c-e）1.0、5.0、7.5 wt％LiNO 3 体系中500次循环后的锂负极SEM图像；
（f）Li || Cu电池库伦效率 。
图六锂金属负极的界面行为示意图 。
本文插图
（a-d）5.0 wt％LiNO 3 体系：（a-c）聚集NPs再分布 ， 形成薄膜-NPs均匀致密双层结构SEI；（d）界面锂均匀沉积；
（e-h）1.0 wt％LiNO 3 体系：（e-f）NPs修饰 ， 疏松无定形SEI形貌演变；（g）枝晶形核 ， SEI顶端延伸生长；（h）SEI起皱现象 。
【小结】
总之 ， 本研究阐述了锂金属负极界面SEI演变及LiNO 3 调控机理 。 原位AFM结果表明 ， 在含有相对较低/较高LiNO 3 的体系中SEI界面分布不均 ， 枝晶形核 ， SEI受压延展并起皱 ， 电池性能下降 。 在5.0 wt％的LiNO 3 电解质中形成薄膜-NPs双层SEI ， 结构致密且形貌均匀 ， 有助于均匀锂溶解/沉积行为 。 随着LiNO 3 含量增加 ， SEIs演化过程从松散NPs膨胀转变为聚集NPs再分布模式 ， 揭示了LiNO 3 对SEI结构和动态演变的调节作用 。 本研究通过原位AFM ， 实现锂负极SEI在表面初期形成及枝晶尖端演变的微观可视化 ， 发现LiNO 3 对其定量调控机制 ， 有助于对SEI深入了解 ， 并为多种先进储能体系提供研究思路 。
文献链接：Shuang-Yan Lang, Zhen-Zhen Shen, Xin-Cheng Hu, Yang Shi, Yu-Guo Guo, Fei-Fei Jia, Fu-Yi Wang, Rui Wen, Li-Jun Wan. “Tunable Structure and Dynamics of Solid Electrolyte Interphase at Lithium Metal Anode”(DOI: 10.1016/j.nanoen.2020.104967)
本文由微观世界供稿 。
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