人走茶凉|原位AFM揭示金属锂表面SEI演化及LiNO3添加剂调控机制( 二 )

2020-06-19

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（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、7.5wt％LiNO3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。

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（a-d）5.0wt％LiNO3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）1.0wt％LiNO3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LiNO3调控机理。原位AFM结果表明，在含有相对较低/较高LiNO3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5.0wt％的LiNO3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LiNO3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LiNO3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LiNO3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。
来源：材料牛

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