过渡金属（TM）氧化物正极具有能量密度高、倍率性能优异、成本低等特点，广泛应用于锂离子电池。然而，在循环过程中，过渡金属离子从正极溶解进入电解液，随后通过电迁移到达负极附近并沉积在负极颗粒表面的界面膜（SEI膜）上，这一过程称为串扰效应。已有研究表明，过渡金属离子可能破坏并重构负极SEI膜，引发负极界面持续增长，导致电池容量衰减，但潜在机制存在争议。因此，明确过渡金属离子在电解液中的存在方式，在负极侧的沉积形式与在SEI膜中的组成，以及过渡金属离子如何诱导SEI膜增长，对于理解串扰效应对SEI膜性质及锂离子电池性能的影响至关重要。
近日，中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心研究团队，采用冷冻电镜技术，剖析过渡金属离子Fe（来自LiFePO4正极）和Mn（来自含Mn氧化物正极）的串扰效应，发现了一些共性问题。过渡金属离子进入电解液后，优先与电解液中的溶剂配位形成类似“溶剂-TM”，提高了电解液还原电位，并催化电解液发生双电子还原反应，使过渡金属离子以有机络合物形式沉积在SEI膜中。过渡金属离子对电解液分解具有催化作用，导致更多副反应发生和额外气体释放，破坏SEI膜完整性，使得电解液不断渗透至负极表面进而被分解。因此，在循环过程中，持续的界面副反应消耗活性锂离子，致使SEI膜呈现出“自下而上”生长模式。同时，增厚引起电池极化增加。研究还证实，过渡金属离子价态越高，对电解液的催化作用越显著，产气越多，导致SEI膜增长速度加快，使电池性能衰减越快。
团队基于对过渡金属离子在电池退化中作用机制的理解，提出两个降低有害影响的策略。一是采用与过渡金属离子结合能较低的溶剂作为电解液成分；二是在电池化成阶段构建具有更优电子绝缘性的致密SEI膜，以抑制溶剂化过渡金属离子向负极扩散，并阻断其对电解液的催化还原反应。
上述研究更新了关于过渡金属串扰对SEI性质和锂离子电池性能的认知，为提高电池循环寿命提供了潜在策略。
相关研究成果分别发表在《先进材料》（Advanced Materials）和《先进能源材料》（Advanced Energy Materials）上。研究工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、中国科学院相关项目等的支持。
论文链接：1、2
过渡金属离子串扰效应作用机制
统筹推进科技教育与人文教育，有利于形成更高水平的人才培养体系，有利于全面提高学生综合素养 党的二十届三中全会明确提出“强化科技教育和人文教育协同”。这是深化教育综合改革的题中 新华社利马/西安11月13日电 “天涯若比邻”——这句唐朝诗人王勃的千古名句，既是8年前秘鲁国家考古人类学历史博物馆“华夏瑰宝展”的主题，也是多年来中国和秘鲁传统友好、民心相亲的生动写照 《中华人民共和国学前教育法》以“推进学前教育普及普惠安全优质发展”为主线，深刻、全面、具体阐述了落实政府发展学前教育责任的法律规定和实现路径，对于加快学前教育高质量发展、实现现代化 《中华人民共和国学前教育法》（以下简称学前教育法）第七章详细规定了各级政府及有关部门对学前教育在安全管理、收费管理、经费预算、督导问责、质量评估、信息公开等方面的监管责任，为解决实践 中国教育报-中国教育新闻网讯（记者 杨国良）9月27日，重庆市召开秋季学前教育教研工作会，此次会议以“落实《幼儿园保育教育质量评估指南》提升学前教育质量”为主题，来自重庆市各区县及成渝共同体 中国教育报-中国教育新闻网讯（记者 阿妮尔 通讯员 徐磊）日前，南京邮电大学联合中北大学、河北科技大学和临沂大学举办八路军红色文化思政育人研讨会。据悉，此次研讨会是四校进一步用好红色资源，落 。本文链接：研究发现锂电池中过渡金属离子串扰效应http://www.sushuapos.com/show-12-2143-0.html
声明：本网站为非营利性网站，本网页内容由互联网博主自发贡献，不代表本站观点，本站不承担任何法律责任。天上不会到馅饼，请大家谨防诈骗！若有侵权等问题请及时与本网联系，我们将在第一时间删除处理。
下一篇： 金属卤化物发光动力学研究取得进展