石墨负极在实际应用中存在的突出问题是镀锂不利,容量衰减快,存在安全隐患。
基于此,厦门大学Yu Qiao利用在线电化学质谱仪(OEM)对镀锂过程中的二次析气行为进行了监测,并对石墨负极局部微尺度镀锂的起始点进行了准确/明确的原位/操作区检测,以提供早期的安全预警。
文章要点
1)研究人员通过滴定质谱(TMS)准确量化了镀锂条件下不可逆容量损失的分布(例如,一次和二次固体电解质界面(SEI)、死锂等)。基于OEMS/TMS结果,典型的VC/FEC添加剂的效果在锂电镀水平上得到认可。
2)碳酸亚乙烯酯(VC)/氟代碳酸亚乙酯(FEC)添加剂改性的本质是通过调整有机碳酸酯和/或LiF组分来增强初级和次级SEI的弹性,从而减少“死锂”容量损失。
3)尽管含VC的电解液极大地抑制了Li电镀过程中H2/C2H4(易燃/易爆)的释放,但FEC的还原分解会释放更多的H2。
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Haitang Zhang, et al, Quantifying the Influence of Li Plating on a Graphite Anode by Mass Spectrometry, Nano Lett., 2023
DOI: 10.1021/acs.nanolett.3c00729
https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.3c00729