【摘要】：鋰離子電池充放電過(guò)程中,鋰離子的傳輸要穿過(guò)多種表面和界面,表界面的性質(zhì)對(duì)電池的功率密度、能量密度、充放電效率、使用壽命、循環(huán)穩(wěn)定性等具有重要的影響。表界面一般具有與體相不同的結(jié)構(gòu),在原子尺度上直接觀察不同電化學(xué)狀態(tài)下電極表界面的結(jié)構(gòu),有助于從更深層次認(rèn)識(shí)電化學(xué)反應(yīng)機(jī)理和性能演化規(guī)律,對(duì)于改善鋰離子電池性能具有重要的指導(dǎo)意義。闡述了球差校正透射電子顯微成像技術(shù)在研究電極材料表界面結(jié)構(gòu)原子尺度研究中的應(yīng)用,介紹了特殊的相界面、SEI、表面相變、表面摻雜等,探討了表界面原子尺度結(jié)構(gòu)與性能的內(nèi)在關(guān)聯(lián),提出了改善電池性能的針對(duì)性建議,并對(duì)鋰離子電池未來(lái)的發(fā)展從提高能量密度、避免固液界面副反應(yīng)和改善電池性能三個(gè)方面進(jìn)行了展望。
[Abstract]:During charging and discharging of Li-ion batteries, lithium ions transport through various surfaces and interfaces. The properties of the interface have an important impact on the battery power density, energy density, charge and discharge efficiency, service life, cycle stability and so on. The structure of the surface interface is generally different from that of the body. Direct observation of the structure of the electrode surface in different electrochemical states on the atomic scale is helpful for a deeper understanding of the mechanism of electrochemical reaction and the law of performance evolution. It has important guiding significance for improving the performance of lithium ion battery. The application of spherical aberration correction transmission electron microscopy (TEM) technique in the study of the atomic scale of the surface structure of electrode materials is described. The special phase interfaces such as SEI, surface phase transition, surface doping and so on are introduced. The relationship between the atomic scale structure and the performance of the surface interface is discussed. Suggestions for improving the performance of the battery are put forward, and the future development of the lithium-ion battery can be improved by increasing the energy density. The prospects of avoiding the side effects of solid-liquid interface and improving the battery performance are presented.
【作者單位】： 中國(guó)科學(xué)院物理研究所;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51522212,51421002,51672307) 科技部973計(jì)劃項(xiàng)目(2014 CB921002)
【分類號(hào)】：TM912

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本文編號(hào)：2182024