「国家杰青」团队领衔！中科院青能所崔光磊/董杉木+燕山大学唐永福，最新Angew！

第一作者：Jinran Sun, Guodong Chen, Bo Wang

通讯作者：崔光磊，董杉木，唐永福

通讯单位：中国科学院青岛生物能源与生物过程技术研究所，燕山大学

崔光磊，研究员，博士生导师，国家新能源汽车专项高比能固态锂电池技术项目首席科学家，国家级人才，国家杰出青年科学基金获得者，国务院特殊津贴专家。

董杉木，青岛生物能源与过程研究所研究员，博士生导师。泰山学者青年专家、中科院青年中国科学院青年创新促进会入选者，2012年博士毕业于中科院青岛生物能源与过程研究所，师从崔光磊研究员。

唐永福，燕山大学教授、博士生导师。2012年毕业于中科院大连化物所，获得工学博士学位。同年，进入燕山大学从事教学科研工作。

论文速览

作为极具发展前景的下一代高的比容量负极，微米级硅在循环过程中的粉化问题阻碍了其工业化应用。本研究探讨了锂离子电池（LIBs）中固态电解质界面（SEI）的氢化锂（LiH）与硅（Si）负极粉碎之间的关系。研究发现，在脱Li过程中，微米级Si上的LiH发生逆向锂化反应，加剧了硅颗粒内部的局部应力，促进了颗粒的粉碎。

通过多种表征技术，包括在线质谱滴定、原位透射电子显微镜（TEM）和高分辨率透射电子显微镜（HR-TEM），观察了LiH的演变及其与颗粒粉碎变化的相关性。研究提出了一种新方法，将SEI与电化学性能解耦，有助于深入理解不同电池负极界面上关键SEI组分的演变及其相应的失效机制。

图文导读

图1：不同电解液循环后的硅颗粒形态和LiH含量。

图2：Si电极在循环过程中LiH组分的演变。

图3：Si与LiH之间的反应。

图4：Li_xSi-LiH-Li纳米电池在原位充电前/后的形态变化，以及Li_xSi的TEM图像。

总结展望

本研究首次使用多维度和多尺度表征技术，揭示了SEI中LiH诱导的微米级Si负极形态演变的新机制。LiH引起的局部锂化导致不均匀应力分布，可能加速微米级Si的粉碎。该发现为理解SEI的内在不稳定性与微米级Si负极失效之间的强关联提供了新的证据，并为高能量密度和高稳定性Si负极的SEI的未来发展和进步提供了新的设计原则。

文献信息

标题：Lithium Hydride in the Solid Electrolyte Interphase of Lithium-Ion Batteries as a Pulverization Accelerator of Silicon

期刊：Angewandte Chemie International Edition

DOI：10.1002/anie.202406198

原创文章，作者：计算搬砖工程师，如若转载，请注明来源华算科技，注明出处：https://www.v-suan.com/index.php/2024/06/13/8ff8f337d9/

「国家杰青」团队领衔！中科院青能所崔光磊/董杉木+燕山大学唐永福，最新Angew！

相关推荐