防化研究院/清华大学EEM:析锂诱导石墨负极退化的新见解 2023年10月15日 下午8:23 • 未全平台发布, 顶刊 • 阅读 30 石墨是锂离子电池(LIBs)的主要负极材料,然而,在快速充电或低温充电时,它仍然会受到析锂的影响,并且析锂会导致性能衰减和安全问题。 防化研究院张浩、邱景义、清华大学王莉、Qiao Hu等通过过锂化循环测试、原位XRD和滴定气相色谱法阐明了从石墨颗粒中析锂的机制。 图1. 石墨|锂半电池在室温下的电化学性能 作者观察到石墨嵌入化合物(GIC例如LiC12和LiC6)逐渐变得不活跃,并被死锂或副反应沉积物包裹,当锂金属初始成核后,析锂的过电位降低,并且嵌入的锂离子无法从GIC中脱出,这种退化将加速。 这些结果会导致石墨负极中锂嵌入/脱嵌过程的快速消失。这种理解与流行的观点相矛盾,即析锂后石墨负极的退化主要是由劣质的SEI和死锂引起的锂离子嵌入受阻引起的。 图2. 石墨电极的原位XRD和SEM表征 作者进一步分别在低温和高倍率下验证了锂嵌入/脱嵌过程的消失。基于此,作者提出更高的倍率、更低的充电温度和更高的锂化速率可以加速这种降解。这项工作提供了对析锂引起的石墨负极退化的见解。 此外,作者建议通过优化电解液添加剂和循环条件,可以有效抑制析锂过程,并同时可以提高安全性。 图3. 析锂诱导石墨负极退化的新见解 New insight on graphite anode degradation induced by Li-plating. Energy Environmental Materials 2021. DOI: 10.1002/eem2.12334 原创文章,作者:v-suan,如若转载,请注明来源华算科技,注明出处:https://www.v-suan.com/index.php/2023/10/15/376738d907/ 电池 赞 (0) 0 生成海报 微信扫码分享 相关推荐 重磅!鲍哲楠&崔屹等人JACS:延长高压锂金属电池两倍寿命 2023年10月24日 InfoMat:锂硫电池会成为下一个超越锂离子电池,甚至更好的电池吗? 2023年10月8日 中南大学刘芳洋AFM:面向硫化物基全固态电池的实用和可扩展制备 2023年10月8日 复旦、厦大、南大,同日3篇Nature! 2023年12月22日 打破多项世界纪录!华科大再登Nature! 2024年1月18日 重磅!Nature子刊:从原子尺度解析钙钛矿固态电解质的低晶界电阻的起源 2023年10月7日