崔屹ACS EnergyLett.:超微电极瞬态伏安法揭示了锂金属负极的电子转移动力学
录入日期:2020-2-5
内容

  当代的便携式电子产品和电动汽车增加了对高能量密度锂电池的需求。用金属锂负极替代石墨电极可以提高锂离子电池的能量密度,但锂负极面临诸多挑战。要使金属锂成为实用的可充电电池负极,必须了解和控制几个过程。这些过程包括固体电解质间相(SEI)钝化膜的形成,通过SEI的质量传输,锂在集流体上的成核,以及界面电子转移。异质电子转移动力学是锂电沉积的重要方面,但是很难测量和理解。

  在此,斯坦福大学崔屹教授与Jian Qin等人使用超微电极的瞬态伏安法来明确研究锂电沉积的电子转移动力学。结果偏离了巴特勒-沃尔默的电极动力学模型;相反,马库斯(Marcus)模型可以准确地描述电子转移。通过对一系列电解质的动力学测试表明,电子转移控制下的锂沉积机理与Marcus理论的基本框架是一致的。将瞬态伏安法结果与电化学阻抗谱进行比较提供了一种策略,用于理解电子传递和质量传递电阻之间的相互作用是如何影响锂的形貌。
  David T. Boyle, Xian Kong, Allen Pei, Paul E. Rudnicki, Feifei Shi, William Huang, Zhenan Bao, Jian Qin, Yi Cui. Transient Voltammetry with Ultramicroelectrodes Reveals the Electron Transfer Kinetics of Lithium Metal Anodes. ACS Energy Lett. 2020.
  DOI: 10.1021/acsenergylett.0c00031
  https://doi.org/10.1021/acsenergylett.0c00031
  文章来源: 纳米人


   

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