LiTFSI/DME-LINO3的成膜特性

2021-10-08 12:22:00
何妍
原创
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摘要:用恒电流还原法在LiTFSI/DME-LiNO3电解质中的Cu电极上的确可以形成ASEI膜。
为了证实上述关于用恒电流还原法在 LiTFSI/DME -LiNO3电解质中的Cu :电极上可形成ASEI膜的推测,本工作采用SEM和EIS法来探究电极表面是否形成了ASEI膜。在1 mol/L  LiTFSI/DME+2 wt.% LiNO3中,用Cu电极为工作电极以0.015 mA cm-2的电流密度恒电流从OCP阴极极化至0.30V。随后在手套箱中拆解三电极电解池以取出Cu电极,用DME清洗干净电极表面剩余的电解质,待干燥后用导电胶把极片粘在样品台上,在氩气的保护下快速转移至SEM的样品室,进行形貌观察。

图3-2 (a)和(b)为未进行电化学还原预处理的Bare Cu电极的表面形貌,图3-2(c,d)和(e)为进行过电化学还原预处理的Cu电极的表面和横截面的形貌。可以看出进行电化学还原预处理后,Cu电极的表面形貌有较大的改变,.在其表面覆盖了-.层薄薄的膜状物质即ASEI,为了方便我们将该电极标记为.

ASEI-coated Cu电极。同时,从横截面图可以看出,该ASEI厚度很小(远小于500nm),其具体厚度将在后面的XPS表征分析中给出。
此外,分别以Bare Cu电极、ASEI-coated Cu电极为工作电极的三电极电解池在1 mol/L LITFSI/DME+2 wt.% LiNO3电解质中做EIS测试,实验结果如图3-2(f)所示。可以看出,以Bare Cu电极为工作电极的电池的Nyquist图几乎是一条斜线。然而,以ASEI-coatedCu电极作工作电极的电池的Nyquist图在高频区出现了一个半圆,该半圆被认为是电极表面SEI膜对所施加的扰动信号的响应,其直径大小涉及Li离子在SEI膜内的迁移阻抗。因此,SEM与EIS的测试结果表明,用恒电流还原法在LiTFSI/DME-LiNO3电解质中的Cu电极上的确可以形成ASEI膜。

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