【摘要】：固體電解質(zhì)界面膜(Solid Electrolyte Interphase,SEI)在鈉離子電池(Sodium Ion Battery,NIB)中扮演著重要作用。迄今為止,對(duì)于鈉離子電池SEI膜的探索仍然十分有限。本研究利用電化學(xué)原子力顯微鏡(Electrochemical AFM,EC-AFM),通過循環(huán)伏安法研究了鈉離子電池負(fù)極材料高定向熱解石墨(Highly Oriented Pyrolytic Graphite,HOPG),在碳酸乙烯酯(Ethylene Carbonate,EC)和氟代碳酸乙烯酯(Fluoroethylene Carbonate,FEC)電解液中首次充放電過程SEI膜的結(jié)構(gòu)變化。通過納米刻蝕的方法,進(jìn)一步獲得首次充放電結(jié)束后SEI的厚度。結(jié)合X射線光電子能譜(X-ray Photoelectron Spectroscopy,XPS)分析了HOPG在EC和FEC電解液中所形成的SEI膜的化學(xué)組成區(qū)別。研究結(jié)果表明,在EC電解液中,所生成的SEI膜在HOPG表面非臺(tái)階處較薄,但在HOPG的臺(tái)階處較厚;在FEC電解液中,所生成的SEI膜很厚,具有明顯的雙層結(jié)構(gòu)。其中上層是由體積較大的顆粒組成,下層則由致密的小顆粒組成。
[Abstract]:Solid electrolyte interfacial membrane (Solid Electrolyte Interphase,SEI) plays an important role in sodium ion battery (Sodium Ion Battery,NIB). So far, the exploration of sodium ion battery SEI membrane is still very limited. Using electrochemical atomic force microscope (Electrochemical AFM,EC-AFM), the high directional pyrolytic graphite (Highly Oriented Pyrolytic Graphite,HOPG (Highly Oriented Pyrolytic Graphite,HOPG) of anode materials for sodium ion batteries was studied by cyclic voltammetry. The first time in the electrolyte of ethylcarbonate (Ethylene Carbonate,EC) and ethylfluorocarbonate (Fluoroethylene Carbonate,FEC) was studied. Structural changes of SEI films during charge-discharge process. The thickness of SEI after the first charge and discharge was further obtained by nano-etching. The chemical composition of SEI film formed by HOPG in EC and FEC electrolyte was analyzed by X-ray photoelectron spectroscopy (X-ray Photoelectron Spectroscopy,XPS). The results show that in the EC electrolyte, the formed SEI film is thin in the HOPG surface, but thicker in the HOPG step, and in the FEC electrolyte, the SEI film is very thick and has an obvious double-layer structure. The upper layer is composed of larger particles and the lower layer is composed of compact small particles.
【作者單位】： 上海大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院;中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所;
【基金】：國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃(2016YFB0100106) 國家自然科學(xué)基金(21303236) 寧波市自然科學(xué)基金(2016A610275)~~
【分類號(hào)】：TM912

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本文編號(hào)：2209528