量化锂离子电池硅负极上固体电解质界面层形成导致的容量损失
材料科学
2012-05-25 v1
摘要
量化了初始锂化过程中硅电极单位表面积因固体电解质界面（SEI）层形成而损失的电荷，并鉴定了构成该层的物种。采用硅薄膜电极的扣式电池进行恒流和恒电位锂化/脱锂循环，以精确测量SEI层形成导致的容量损失。非晶薄膜的平面几何结构允许精确计算表面积，通过最小化硅膜厚度防止了开裂产生额外表面。用X射线光电子能谱分析循环后的电极以表征SEI层成分。从扣式电池实验测得的SEI形成导致的电荷损失与平面几何Si(100)晶体初始锂化过程中的首圈容量损失吻合良好。本文提出的方法有望为电池材料开发者提供一个实用的工具，用于估计首圈SEI层形成导致的预期容量损失，并选择合适的粒径分布，以平衡锂离子电池大体积膨胀电极的机械完整性和首圈容量损失。
引用
@article{arxiv.1205.5335,
title = {Quantifying Capacity Loss due to Solid-Electrolyte-Interphase Layer Formation on Silicon Negative Electrodes in Lithium-ion Batteries},
author = {Siva P. V. Nadimpalli and Vijay A. Sethuraman and Swapnil Dalavi and Brett Lucht and Michael J. Chon and Vivek B. Shenoy and Pradeep R. Guduru},
journal= {arXiv preprint arXiv:1205.5335},
year = {2012}
}
备注
15 pages, 9 figures; Journal of Power Sources, 2012