构建稳定的固体电解质界面(SEI)是提高硅基材料性能的有效方法。然而,一般的策略忽略了由氟离子渗透引起的严重副反应,这影响了SEI的稳定性。
有鉴于此,清华大学魏飞教授建立了一种结合X射线衍射(XRD)和质谱(MS)技术研究硅与电解液之间化学反应机理的分析方法。
文章要点
1)研究人员在硅负极表面设计了一层对氟离子具有选择性、高电导率的选择性阻隔层,以抑制氟离子的渗透。
2)通过利用该选择性层,副反应速率降低了1700倍,相应的SEI厚度减小了4倍。当电流密度为0.5 A g-1时,该负极具有较高的Li+扩散系数,在缓慢延迟区的库仑效率为0.01%。
这项工作探索了本征化学反应的机理,并为今后改进硅基负极提供了方向。
Chunhui Yu, et al, Suppressing the side reaction by selective blocking layer to enhance the performance of Si-based anodes, Nano Lett., 2020
DOI: 10.1021/acs.nanolett.0c01394
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.0c01394