国产一级大黄毛片_日韩中文无码一级片_黄色网站在线免费观看_青柠在线观看免费观看_渺渺茫茫天天躁日日躁狠狠躁_91精品福利免费在线观看_黄色大片国产一级特黄_高清亚洲黄色大片_亚洲日产AV中文字幕无码偷拍_六月婷婷在线视频

鋰金屬具有最低的還原電位（?3.04 V vs. SHE）和超高的理論比容量（3860 mAh g^?1），被認(rèn)為是下一代可充電電池的最終負(fù)極選擇。然而，由于鋰金屬負(fù)極表面的不可控枝晶生長(zhǎng)，鋰金屬電池的循環(huán)壽命短，安全性差，阻礙了其大規(guī)模的商業(yè)化應(yīng)用。大量研究表明，具有均勻化學(xué)成分和物理結(jié)構(gòu)的固態(tài)電解質(zhì)界面膜（SEI）有望解決這些問(wèn)題。

近日，東華大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院劉天西教授、王麗娜副教授等人提出了在鋰金屬表面利用簡(jiǎn)單的浸泡方法人工構(gòu)筑富溴化鋰（LiBr）SEI的策略。密度泛函理論計(jì)算證實(shí)了LiBr晶面（111）具有高的吸附能（?1.82 eV）和低的Li⁺擴(kuò)散勢(shì)壘（0.015 eV），促進(jìn)了Li⁺的遷移。電化學(xué)性能測(cè)試表明富含LiBr的SEI具有快速的Li+轉(zhuǎn)移動(dòng)力學(xué)，能有效抑制鋰枝晶的生長(zhǎng)。鋰沉積/剝離的原位形態(tài)觀察為循環(huán)過(guò)程中LiBr@Li電極的無(wú)枝晶表面提供了直接證據(jù)。當(dāng)與商業(yè)正極配對(duì)使用時(shí)，良好的循環(huán)保持率和倍率性能進(jìn)一步證明了人工構(gòu)筑富LiBr SEI策略的可行性。

圖1 富LiBr人工SEI的制備過(guò)程和成分表征。XRD，F(xiàn)TIR，XPS表征表明LiBr為人工SEI的主要化學(xué)成分

圖2 人工SEI的形貌和厚度表征。從圖2中可以看出：LiBr@Li電極具有均勻且密集排列的晶體顆粒表面。電極的截面SEM結(jié)合EDS分析證實(shí)了人工SEI厚度約為2 μm

圖3 LiBr@Li||LiBr@Li電池的電化學(xué)性能。對(duì)稱(chēng)電池測(cè)試顯示，含有LiBr保護(hù)層的電極在0.5 mA cm^?2的電流密度下可穩(wěn)定循環(huán)2400 h，過(guò)電位為13 mV。表明富含LiBr的SEI具有快速的Li⁺轉(zhuǎn)移動(dòng)力學(xué)，能有效抑制鋰枝晶的生長(zhǎng)

圖4 低溫性能測(cè)試。從圖4中可以看出：LiBr@Li||LiBr@Li電池在15°C至?30°C范圍內(nèi)表現(xiàn)出更穩(wěn)定的電壓分布和更低的過(guò)電位

圖5 鋰沉積/剝離的原位形態(tài)觀察，鋰沉積后的SEM表征以及循環(huán)前后的SEI成分變化。從圖5中可以看出：溴化處理后的鋰電極具有明顯的鋰枝晶抑制能力；LiBr在電池循環(huán)前后都是SEI的主要組成成分

圖6 LiBr各晶面的吸附能及擴(kuò)散勢(shì)壘的計(jì)算。LiBr（111）/（110）晶面具有較低的吸附能，有利于Li⁺的吸附，且Li⁺在（111）/（100）晶面上的擴(kuò)散勢(shì)壘很低，有利于Li⁺在SEI中的快速遷移

圖7 LiBr@Li||LFP電池的電化學(xué)性能

使用原位鋰離子顯微成像池（LIB-MS-I）和光學(xué)顯微鏡相機(jī)（Belona，200X-800X）搭配，用于原位觀察鋰的電鍍/剝離行為。

綜上所述，本文通過(guò)一種易發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)在鋰金屬表面構(gòu)筑了一層富含LiBr的SEI膜。受益于LiBr晶面（111）為L(zhǎng)i⁺提供了較高的吸附能和較低的擴(kuò)散勢(shì)壘，實(shí)現(xiàn)了Li⁺在SEI中的快速遷移。因此，無(wú)論使用醚類(lèi)或酯類(lèi)電解質(zhì)，都能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的高循環(huán)效率。本工作為調(diào)控鋰沉積/剝離行為提供了一種有效的策略，有望解決高能鋰金屬電池的安全問(wèn)題。

原文鏈接：

Xiao Yao, Jin Wang, Shiru Lin, Chengzhou Tao, Xuezhi Zhang, Wei Wang, Chengcheng Zhao, Lina Wang,* Junwei Lucas Bao,* Yonggang Wang,* and Tianxi Liu, Surface Bromination of Lithium-Metal Anode for High Cyclic Efficiency, Adv. Energy Mater., 2022, DOI: 10.1002/aenm.202203233