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    Nat. Commun.：新技术&新理解！DS-PERS揭示Li金属表面SEI演化
    来源： 时间：2023-07-06 10:26:29 浏览：954次

    第一作者：Yu Gu和En-Ming You

    通讯作者：毛秉伟教授和田中群院士、崔屹教授

    通讯单位：厦门大学、斯坦福大学

    DOI: 10.1038/s41467-023-39192-z




    研究背景

    锂（Li）金属具有高的容量和极低的氧化还原电位等优点，是可再充电锂电池的理想负极。然而，电化学沉积/溶解的Li通常呈现枝晶形态，导致Li金属负极库仑效率低、循环稳定性差等问题。固体电解质界面（SEI）对稳定Li金属负极至关重要，但对SEI形成和演化机制的理解十分有限。基于此，厦门大学毛秉伟教授和田中群院士、斯坦福大学崔屹教授等人报道了一种深度灵敏的表面等离激元增强拉曼光谱（DS-PERS）技术，用于Li负极表面SEI的原位-无损表征。该工作从分子层面研究和理解Li负极表面SEI的形成和演化机制。




    文章要点

    1、基于壳-隔离纳米颗粒增强拉曼光谱（SHINERS）技术，将超薄SiO2壳包覆的Au纳米颗粒散布到Cu基体表面增强拉曼信号，开发了深度灵敏的表面等离激元增强拉曼光谱（DS-PERS）无损检测技术。

    2、利用DS-PERS技术研究了锂负极SEI在不同状态下的纳米结构和化学成分的变化，并从分子层面揭示了SEI与Li+去溶剂化和Li沉积之间的相互影响。

    3、此外，作者设计了一种恒电位-恒电流极化策略，用于获得增强的类聚合物结构Li-SEI界面，显著提高无负极锂金属电池（LMBs）的电化学性能。同时，作者还拓展了表面等离激元增强拉曼光谱（PERS）对复杂表面/界面的研究能力，为实时研究和理解SEI的形成和演化机制开辟了新的视角。




    图文展示

    图1. DS-PERS的工作原理图 

    图2. 醚类电解质中SEI的DS-PERS原位光谱

    图片

    图3. 双-盐电解质中SEI的形成和演化

     

    图4. SEI形成-演化的传统和新的认识

     

    图5.锂离子在不同SEI/电解质界面上的去溶剂化行为

     

    图6. 不同SEI修饰的无Li负极的电化学性能

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    12条评论
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    全部 3小时前 四川
    文字是人类用符号记录表达信息以传之久远的方式和工具。现代文字大多是记录语言的工具。人类往往先有口头的语言后产生书面文字，很多小语种，有语言但没有文字。文字的不同体现了国家和民族的书面表达的方式和思维不同。文字使人类进入有历史记录的文明社会。
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