圖 1. NMC811復(fù)合材料在C/10下首次充電至4.6 V vs Li/Li+(黑線)和相應(yīng)放電至3.0 V vs Li/Li+(紫線)后的X波段EPR光譜。光譜中心的尖峰對(duì)應(yīng)于復(fù)合材料中的導(dǎo)電碳,而放電時(shí)觀察到的寬線形被指定為NMC811。
圖 2.(a)NMC811陰極膜的直接極化13C MAS SSNMR,該陰極膜在C/10下經(jīng)歷了50次恒電流循環(huán),并在4.6 V vs Li/Li+下分解。MAS 頻率 = 28 kHz。 星號(hào)表示旋轉(zhuǎn)邊帶。(b) NMC811/Li 電池在 NMR管電池中的原位溶液1H NMR,在 C/10 在 3.0 和 4.6 V(黑色)之間進(jìn)行 10 次恒電流循環(huán)后,與原始電解質(zhì)(灰色)的 NMR 譜重疊。
圖 3.(a)原始NMC811(頂部)和NMC811復(fù)合材料在C/5下經(jīng)過 50 次恒電流循環(huán)(底部)并在4.6 V vs Li/Li+下拆卸后的元素 XPEEM 圖像(面積 = 30 × 30 μm2)。Ni元素圖(深藍(lán)色/洋紅色)顯示復(fù)合材料中NMC顆粒的分布。青色表示導(dǎo)電碳的區(qū)域。(b)來自(a)的循環(huán)樣品的元素 XPEEM 圖像,顯示了從 702 eV 的 XPEEM 圖像中提取的 LiF元素圖(綠色)。 上圖顯示了Ni2+貼圖(洋紅色)與LiF貼圖(綠色)重疊。下圖顯示了對(duì)應(yīng)于導(dǎo)電碳(青色)和 LiF(綠色)的區(qū)域。 (b)中的元素圖表明 LiF 選擇性地沉積在NMC811顆粒的表面上。 (c)從(a)中所示的循環(huán)復(fù)合材料中提取的F K邊緣局部 XAS 光譜,其中對(duì)應(yīng)于 NMC811 顆粒和導(dǎo)電碳的區(qū)域用綠色和橙色框突出顯示。
相關(guān)科研成果由哥倫比亞大學(xué)Lauren E. Marbella等人于2021年發(fā)表在Chemistry of Materials(https://doi.org/10.1021/acs.chemmater.1c03185)上。原文:Resolving Chemical and Spatial Heterogeneities at Complex Electrochemical Interfaces in Li-Ion Batteries。