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    Nat. Commun.：新技術&新理解！DS-PERS揭示Li金屬表面SEI演化
    來源： 時間：2023-07-06 10:26:29 瀏覽：1796次

    第一作者：Yu Gu和En-Ming You

    通訊作者：毛秉偉教授和田中群院士、崔屹教授

    通訊單位：廈門大學、斯坦福大學

    DOI: 10.1038/s41467-023-39192-z




    研究背景

    鋰（Li）金屬具有高的容量和極低的氧化還原電位等優(yōu)點，是可再充電鋰電池的理想負極。然而，電化學沉積/溶解的Li通常呈現(xiàn)枝晶形態(tài)，導致Li金屬負極庫侖效率低、循環(huán)穩(wěn)定性差等問題。固體電解質(zhì)界面（SEI）對穩(wěn)定Li金屬負極至關重要，但對SEI形成和演化機制的理解十分有限。基于此，廈門大學毛秉偉教授和田中群院士、斯坦福大學崔屹教授等人報道了一種深度靈敏的表面等離激元增強拉曼光譜（DS-PERS）技術，用于Li負極表面SEI的原位-無損表征。該工作從分子層面研究和理解Li負極表面SEI的形成和演化機制。




    文章要點

    1、基于殼-隔離納米顆粒增強拉曼光譜（SHINERS）技術，將超薄SiO2殼包覆的Au納米顆粒散布到Cu基體表面增強拉曼信號，開發(fā)了深度靈敏的表面等離激元增強拉曼光譜（DS-PERS）無損檢測技術。

    2、利用DS-PERS技術研究了鋰負極SEI在不同狀態(tài)下的納米結(jié)構(gòu)和化學成分的變化，并從分子層面揭示了SEI與Li+去溶劑化和Li沉積之間的相互影響。

    3、此外，作者設計了一種恒電位-恒電流極化策略，用于獲得增強的類聚合物結(jié)構(gòu)Li-SEI界面，顯著提高無負極鋰金屬電池（LMBs）的電化學性能。同時，作者還拓展了表面等離激元增強拉曼光譜（PERS）對復雜表面/界面的研究能力，為實時研究和理解SEI的形成和演化機制開辟了新的視角。




    圖文展示

    圖1. DS-PERS的工作原理圖 

    圖2. 醚類電解質(zhì)中SEI的DS-PERS原位光譜

    圖片

    圖3. 雙-鹽電解質(zhì)中SEI的形成和演化

     

    圖4. SEI形成-演化的傳統(tǒng)和新的認識

     

    圖5.鋰離子在不同SEI/電解質(zhì)界面上的去溶劑化行為

     

    圖6. 不同SEI修飾的無Li負極的電化學性能

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    全部 3小時前 四川
    文字是人類用符號記錄表達信息以傳之久遠的方式和工具。現(xiàn)代文字大多是記錄語言的工具。人類往往先有口頭的語言后產(chǎn)生書面文字，很多小語種，有語言但沒有文字。文字的不同體現(xiàn)了國家和民族的書面表達的方式和思維不同。文字使人類進入有歷史記錄的文明社會。
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