界面感応オペランドX線吸収分光法による固体電解質界面(SEI)形成の解明

Liイオンバッテリーのアノード上に形成される固体電解質界面(SEI)は、その長期性能において重要ですが、埋没した電極-電解質界面でのSEI形成プロセスの観察は大きな課題です。ここでは、全電子収率モードのオペランドソフトX線吸収分光法が、Liイオンセルにおける電気化学的形成中のSEIの化学的進化をナノメートルスケールで界面感受性を持って解明できることを示します。ポテンシャルの関数として取得されたO、F、Si K端のスペクトルは、フルオロエチレンカーボネート(FEC)あり/なしでサイクルされた高容量非晶質Siアノード上で主要な反応が発生するタイミングを明らかにします。無機(LiF)および有機(- (C=O) O-)成分の連続形成が明らかにされ、SEIの積層となります。FECの添加は、SEIの欠陥の迅速な修復と改善されたサイクリング性能に関連付けられた高いポテンシャルでのSEI形成を引き起こします。オペランドTEY-XASは、電極-電解質界面の形成メカニズムとさまざまな電極材料および電解質配合の安定性に関する新たな洞察を提供します。