Um Estudo de Difração de Raios X in Situ da Reação do Li com Si Cristalino

A reação eletroquímica do lítio com um eletrodo composto de Si cristalino à temperatura ambiente foi investigada usando técnicas de difração de raios X in situ (XRD). O estudo confirmou que o Si cristalino se torna amorfo durante a primeira litiação. A faixa da região de coexistência entre Si cristalino e Si litiado amorfo é . A fase amorfa altamente litiada foi encontrada para cristalizar rapidamente em cerca de (vs ) e essa fase existe em um intervalo relativamente estreito de capacidade. Durante a desalitação, a fase coexistiu com amorfo com . Uma vez que toda a fase desaparece, a fase amorfa persiste à medida que o Li restante é extraído. A formação da fase pode ser evitada se o potencial do eletrodo de Si for controlado acima de durante o ciclo. Com base nos dados eletroquímicos e de XRD, um "diagrama de fase" foi construído para mostrar as mudanças de fase e as regiões de estabilidade de fase que ocorrem durante a litiação e a desalitação do eletrodo de Si.