Unveiling the Stable Nature of the Solid Electrolyte Interphase between Lithium Metal and LiPON via Cryogenic Electron Microscopy

电解质 微晶 材料科学 锂(药物) 化学工程 金属 氟化锂 金属锂 纳米结构 相间 液氮 无定形固体 无机化学 电子显微镜 透射电子显微镜 快离子导体 碱金属 纳米技术 化学 胶体 电极 电化学
作者
Diyi Cheng,Thomas A. Wynn,Xuefeng Wang,Shen Wang,Minghao Zhang,Ryosuke Shimizu,Shuang Bai,Han Nguyen,Chengcheng Fang,Min-cheol Kim,Weikang Li,Bingyu Lu,Suk Jun Kim,Ying Shirley Meng
出处
期刊:Joule [Elsevier BV]
卷期号:4 (11): 2484-2500 被引量:230
标识
DOI:10.1016/j.joule.2020.08.013
摘要

The solid electrolyte interphase (SEI) is regarded as the most complex but the least understood constituent in secondary batteries using liquid and solid electrolytes. The nanostructures of SEIs were recently reported to be equally important to the chemistry of SEIs for stabilizing Li metal in liquid electrolyte. However, the dearth of such knowledge in all-solid-state battery (ASSB) has hindered a complete understanding of how certain solid-state electrolytes, such as LiPON, manifest exemplary stability against Li metal. Characterizing such solid-solid interfaces is difficult due to the buried, highly reactive, and beam-sensitive nature of the constituents within. By employing cryogenic electron microscopy (cryo-EM), the interphase between Li metal and LiPON is successfully preserved and probed, revealing a multilayer mosaic SEI structure with concentration gradients of nitrogen and phosphorous, materializing as crystallites within an amorphous matrix. This unique SEI nanostructure is less than 80 nm and is shown stable and free of any organic lithium containing species or lithium fluoride components, in contrast to SEIs often found in state-of-the-art organic liquid electrolytes. Our findings reveal insights on the nanostructures and chemistry of such SEIs as a key component in lithium metal batteries to stabilize Li metal anode.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

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
猪皮恶人发布了新的文献求助10
刚刚
科研大印发布了新的文献求助10
刚刚
YH完成签到,获得积分10
刚刚
白华苍松发布了新的文献求助10
1秒前
是楠楠吖完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
2秒前
wydwm发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
Owen应助星河采纳,获得10
3秒前
3秒前
彭于晏应助roclie采纳,获得10
3秒前
3秒前
4秒前
4秒前
Nealk完成签到,获得积分20
4秒前
英吉利25发布了新的文献求助10
4秒前
铅笔发布了新的文献求助10
4秒前
科目三应助Changfh采纳,获得10
4秒前
十二发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
又是许想想完成签到,获得积分10
5秒前
打打应助跳跃夜白采纳,获得10
5秒前
冷酷代玉完成签到 ,获得积分10
5秒前
5秒前
6秒前
6秒前
代代我发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
6秒前
蜉蝣完成签到 ,获得积分10
6秒前
科研通AI2S应助Lingo2024采纳,获得10
6秒前
7秒前
7秒前
王彤彤发布了新的文献求助10
8秒前
MZ完成签到,获得积分10
8秒前
易伊澤发布了新的文献求助10
8秒前
害羞鬼发布了新的文献求助10
9秒前
菠萝肉发布了新的文献求助10
9秒前
hint应助newman采纳,获得10
9秒前
高分求助中
Overcoming Stigma and Bias in Obesity Management 800
Malcolm Fraser : a biography 700
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Materials selection in mechanical design 500
Bounds for Statistical Estimation in Semiparametric Models 500
Climate change and sports: Statistics report on climate change and sports 500
Forced degradation and stability indicating LC method for Letrozole: A stress testing guide 500
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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6478537
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8279987
关于积分的说明 17659491
捐赠科研通 5560908
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2911103
邀请新用户注册赠送积分活动 1888090
关于科研通互助平台的介绍 1741942