Current Density Regulated Atomic to Nanoscale Process on Li Deposition and Solid Electrolyte Interphase Revealed by Cryogenic Transmission Electron Microscopy

透射电子显微镜 纳米尺度 材料科学 相间 沉积(地质) 电解质 电子显微镜 化学物理 纳米技术 化学 物理化学 电极 光学 沉积物 遗传学 古生物学 物理 生物
作者
Yaobin Xu,Haiping Wu,Hao Jia,Ji‐Guang Zhang,Wu Xu,Chongmin Wang
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
卷期号:14 (7): 8766-8775 被引量:68
标识
DOI:10.1021/acsnano.0c03344
摘要

Current density has been perceived to play a critical rule in controlling Li deposition morphology and solid electrolyte interphase (SEI). However, the atomic level mechanism of the effect of current density on Li deposition and the SEI remains unclear. Here based on cryogenic transmission electron microscopy (TEM) imaging combined with energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS) and electron energy loss spectroscopy (EELS) electronic structure analyses, we reveal the atomic level correlation of Li deposition morphology and SEI with current density. We discover that increasing current density leads to increased overpotential for Li nucleation and growth, leading to the transition from growth-limited to nucleation-limited mode for Li dendrites. Independent of current density, the electrochemically deposited Li metal (EDLi) exhibits crystalline whisker-like morphology. The SEI formed at low current density (0.1 mA cm-2) is monolithic amorphous; while, a current density of above 2 mA cm-2 leads to a mosaic structured SEI, featuring an amorphous matrix with Li2O and LiF dispersoids, and the thickness of the SEI increases with the increase of current density. Specifically, the Li2O particles are spatially located at the top surface of the SEI, while LiF is spatially adjacent to the Li-SEI interface. These results offer possible ways of regulating crucial microstructural and chemical features of EDLi and SEI through altering deposit conditions and consequently direct correlation with battery performance.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
Wei完成签到 ,获得积分10
刚刚
7秒前
Line完成签到,获得积分20
8秒前
务觅完成签到 ,获得积分20
11秒前
11秒前
12秒前
干净又蓝完成签到,获得积分10
13秒前
艾莎莎5114完成签到,获得积分10
14秒前
Lygnay.完成签到,获得积分10
14秒前
shuiyu完成签到,获得积分10
18秒前
18秒前
绵绵完成签到,获得积分10
19秒前
19秒前
完美世界应助宝藏采纳,获得10
21秒前
yeguo发布了新的文献求助10
23秒前
13508104971发布了新的文献求助10
24秒前
xupeng完成签到,获得积分10
25秒前
26秒前
26秒前
懒兰完成签到 ,获得积分20
27秒前
27秒前
13508104971完成签到,获得积分10
28秒前
29秒前
29秒前
大角牛完成签到,获得积分10
30秒前
30秒前
30秒前
务实秀完成签到,获得积分10
31秒前
31秒前
yelide发布了新的文献求助10
32秒前
yelide发布了新的文献求助10
33秒前
yelide发布了新的文献求助10
33秒前
yelide发布了新的文献求助10
33秒前
33秒前
33秒前
34秒前
34秒前
34秒前
yelide发布了新的文献求助10
34秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Geist der Kunst und Kultur 1000
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
Child and Adolescent Psychology 600
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
丝光沸石活性位点定向调控及其二甲醚羰基化性能研究 500
A Concise History of the World, 2nd Edition 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7419258
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9022920
关于积分的说明 19220319
捐赠科研通 7049662
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3234715
关于科研通互助平台的介绍 2397730
邀请新用户注册赠送积分活动 2216915