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锂金属负极


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表面

为了进一步揭示锂沉积行为,使用有限元方法对PVH和PVH-IM在锂金属负极表面的锂枝晶生长进行了模拟,时常为150秒。
文章

循环50小时后(e)Li|PVH|Li和(g)Li|PVH-IM|Li电池中锂金属负极表面的SEM图像。
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相比之下,在Li|PVH-IM|Li电池中,循环后的锂金属负极表面未发现明显锂枝晶(图4g),其展现出与新鲜锂箔相似的有序锂沉积。
文章

反应

IIIIn-MOF保护PVH与锂金属负极反应机制研究
文章

其次,电解质表面的In-MOF作为牺牲剂,优先与锂金属负极反应,形成一层薄且均匀的富含无机物的SEI层。
文章

此外,它还作为电子隔离层,有效防止PVH与锂金属负极反应。
文章

表面In-MOF的消失归因于其与锂金属负极的反应,生成一层薄、均匀且坚固的富含无机物的SEI层(后文进行证明)。
文章

这层SEI层不仅保护PVH免于与锂金属负极反应,还通过诱导快速均匀的锂沉积抑制了锂枝晶生长。
文章

这表明In-MOF在低电位下具有与锂金属负极反应形成稳定富含无机物的SEI层的较高倾向性,从而阻止PVH与锂金属负极之间的反应。
文章

此外,In-MOF在电解质表面作为牺牲剂,优先与锂金属负极反应,形成一层薄且均匀的富含无机物的SEI层。
文章

副反应

相比之下,在PVH中,富含有机物的SEI层无法阻止PVH与锂金属负极的副反应,导致锂沉积不均匀和锂枝晶生长。
文章

首先,In-MOF纳米棒吸附了残余溶剂,使其从自由态转变为结合态,抑制了其与锂金属负极的副反应。
文章

In-MOF的多孔结构能够高效吸附残余溶剂,将其从自由态转变为结合态,从而抑制其与锂金属负极的副反应。
文章

其一为高残余溶剂含量带来的离子电导率与锂金属负极副反应之间的矛盾;
文章

之间

因此,在PVH-IM中,富含无机物的SEI层发挥三大关键作用:(1)通过阻止电子传导抑制PVH与锂金属负极之间的副反应;
文章

此外,PVH与锂金属负极之间的间隙变得愈发明显,表明不均匀的锂沉积恶化了界面接触(图4f)。
文章

除了抑制残留溶DMF与锂金属负极之间的副反应外,In-MOF还会部分反应以诱导薄、均匀且富无机相的SEI层,从而隔绝PVH和锂金属负极的接触,防止它们发生反应。
文章

随后采用非原位X射线光电子能谱(XPS)来揭示固态电解质与锂金属负极之间的反应产物。
文章

该SEI层不仅隔离了PVH基体与锂金属负极之间的反应,还通过促进均匀的锂沉积来抑制锂枝晶的生长。
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