同位素标记固态电解质界面中 Li+ 传输动力学的直接与原位表征
材料科学
2023-08-10 v1
摘要
herein，利用独特的同位素标记固态电解质界面（SEI）原位液体二次离子质谱，辅以低温透射电子显微镜与受限第一性原理分子动力学模拟，我们首次回答了关于 Li+ 跨 SEI 传输机制的问题，并定量确定了其中的 Li+ 迁移率。我们明确揭示 SEI 中 Li+ 传输遵循连续置换机制，而非“直接跳跃”。我们进一步揭示，与 SEI 沿厚度方向结构空间依赖性相一致，表观 Li+ 自扩散系数从 6.7*10-19 m2/s 变化至 1.0*10-20 m2/s，由此为针对基底电极的 SEI 层离子传输行为以及电池运行的速率限制步骤确立了定量度量。这一对 SEI 中 Li+ 动力学的直接研究填补了数十年来关于先进电池中最重要组分的知识空白的一部分，并为未来电池化学体系界面化学的调控提供了更精确的指南。
引用
@article{arxiv.2308.04701,
title = {Direct and in situ examination of Li+ transport kinetics in isotope labelled solid electrolyte interphase},
author = {Xiaofei Yu and Stefany Angarita-Gomez and Yaobin Xu and Peiyuan Gao and Jun-Gang Wang and Xin Zhang and Hao Jia and Wu Xu and Xiaolin Li and Yingge Du and Zhijie Xu and Janet S. Ho and Kang Xu and Perla B. Balbuena and Chongmin Wang and Zihua Zhu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2308.04701},
year = {2023}
}
备注
25 pages, 4 figures