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XPS在新能源电池中的应用

浏览: 时间:2022-03-10

Anode-free, Lean-Electrolyte Lithium-Sulfur Batteries Enabled by Tellurium-Stabilized Lithium Deposition. Joule 4, 1121-1135(2020 ).https://doi.org/10.1016/j.joule.2020.03.020.

该文章报道了为了实现实际可行的锂硫(Li-S)电池,通过在Li-S体系中引入碲(Te)作为阴极添加剂,在Li表面形成碲化且富含硫化物的固体电解质界面(SEI)层,从而显著提高Li镀层和剥离的可逆性,同时减少过量锂和电解液。,这些聚硫醚迁移到阳极侧,并原位形成稳定的硫代碲酸锂和碲化锂作为SEI组分。XPS的结果表明Te与多硫化物反应生成可溶性聚硫醚,而可溶性聚硫醚与Li金属反应则被部分还原,并通过量化方法以及XRD证明有Li2TeS3的存在,从而推断出Li2S阴极产生的多硫化物将与Te0添加剂反应,形成聚硫醚,迁移到阳极侧,并在沉积的Li上形成Li2TeS3。在无阳极全电池的有限锂条件下,含有还原S SEI成分的Te的形成可以稳定锂沉积并改善性能。

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Zheng, Q., Yamada, Y., Shang, R. et al. A cyclic phosphate-based battery electrolyte for high voltage and safe operation. Nat Energy 5, 291–298 (2020). https://doi.org/10.1038/s41560-020-0567-z

该文献主要报告了设计并合成了一种五元氟化环磷酸盐(TFEP)溶剂,旨在钝化石墨阳极,实现可逆的锂化和去锂化,同时保持磷固有的灭火性能,有望提供优异的不燃性和优异的石墨阳极循环性。利用XPS研究了在该种电解质三次循环前后石墨电极表面的化学成分,XPS结果表明TFEP溶剂的还原是SEI膜形成的主要途径。

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更多文献链接

l Transition metal-doped Ni-rich layered cathode materials for durable Li-ion batteries. https://doi.org/10.1038/s41467-021-26815-6

l XUltra-high-voltage Ni-rich layered cathodes in practical Li metal batteries enabled by a sulfonamide-based electrolyte. https://doi.org/10.1038/s41560-021-00792-y

l Localized Electron Density Redistribution in Fluorophosphate Cathode: Dangling Anion Regulation and Enhanced Na-Ion Diffusivity for Sodium-Ion Batteries. https://doi.org/10.1002/adfm.202109694

l XPS on Li-Battery-Related Compounds: Analysis of Inorganic SEI Phases and a Methodology for Charge Correction. https://doi.org/10.1021/acsaem.8b00406

l A synergistic exploitation to produce high-voltage quasi-solid-state lithium metal batteries. https://doi.org/10.1038/s41467-021-26073-6