固体电解质中间相过电势的非线性
材料科学
2017-05-22 v1
摘要
在当今的锂离子和钠离子电池电化学循环建模与分析中，通常会针对在低电势下活性材料与液态电解质之间形成的中间相，即所谓的固体电解质中间相（SEI），做出假设。尽管 SEI 具有复杂的化学成分和孔隙率分布，但通常被假设表现得像一个欧姆电阻。在此，我们报告该假设对碱金属离子电池不成立。SEI 具有非线性过电势特性，该特性在 0.1 mAcm-2 的低电流密度下即已饱和，对于不同电解质中的锂金属电极仅给出 3.3±1 mV。对于钠金属和钾金属电极，在相同的低电流密度下，这些 SEI 过电势分别以 31 mV 和 72 mV 占据主导地位，在商业应用中相对于锂离子电池产生显著劣势。通过引入一个新项，首次实现了恒电流循环与电化学阻抗光谱参数之间的一致性。非线性 SEI 过电势的发现打破了当今关于 SEI 在电池中作用的传统认知，因为在室温下其对锂离子电池的影响基本上可以忽略不计。
引用
@article{arxiv.1705.06938,
title = {Non-linearity of the solid-electrolyte-interphase overpotential},
author = {Michael Hess},
journal= {arXiv preprint arXiv:1705.06938},
year = {2017}
}
备注
7 pages, 4 figures, 1x Suppl Info with 25pages