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澳门太阳集团时时反水:理论物理所在锂离子电池固液界面层特性研究中取得进展



中国科学院理论物理钻研所钻研员王延颋、博士钻研生苏茂与美国宁靖洋西北国家实验室(PNNL)朱梓华课题组相助,应用二次离子质谱(SIMS)实验手段结合分子动力学模拟措施对SEI层的形成与物理化学性子进行了钻研。

锂离子电池早已进入人们生活的方方面面,如何设计出加倍安然、高机能的锂电池是大年夜家十分关心的问题。在锂离子电池充放电历程中,电极材料与电解质溶液在固液界面上会发生反映,形成一层覆盖于电极材料外面的钝化层,称为固体―电解液界面(SEI,solid electrolyte interface)层。钻研职员发明SEI层抉择了大年夜多半电池的机能,但人们对付SEI层的布局和性子的懂得还异常有限。

中国科学院理论物理钻研所钻研员王延颋、博士钻研生苏茂与美国宁靖洋西北国家实验室(PNNL)朱梓华课题组相助,应用二次离子质谱(澳门太阳集团时时反水SIMS)实验手段结合分子动力学模拟措施对SEI层的形成与物理化学性子进行了钻研。相关结果颁发于Nature Nanotechnology 杂志。

锂离子电池在首次充电时,在任何相界面化学发生之前,因为锂离子和电极外面势的感化,溶剂分子会在电极与电解液界面上迅速自组装形成电双层。这一电双层的布局抉择了电池的相界面化学性子。分外埠,当电极充上负电荷时,其外面的电双层布局会排空阴离子(如氟离子等),从而形成一层很薄的、稠密的、无机的SEI内层。这个稠密层的主要功能是传导锂离子而绝缘电子澳门太阳集团时时反水。SEI内层形成之后,会进一步形成富澳门太阳集团时时反水含有机分子、可以渗透到电解液傍边的外层。钻研澳门太阳集团时时反水发明SEI内层的主要因素为氧化锂,否定了相界面上含有氟化锂的传统不雅点。对某些种类的电池而言,因为氟离子在相界面上起着异常紧张的感化,必须引入含氟的溶剂或者添加剂。

该项钻研办理了经久困扰人们的澳门太阳集团时时反水SEI层特点的问题。

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