Transições Morfológicas em Ânodos de Lítio Metálico

Células de moeda foram preparadas usando um ânodo de lítio metálico, um cátodo e um eletrólito de 1,2 M (30:70 peso%). As células foram ciclado galvanostaticamente entre 1 e 2 V vs a uma taxa de 2C. Após um número específico de ciclos, as células foram desmanteladas e a morfologia do ânodo de lítio foi caracterizada usando microscopia eletrônica de varredura. Observou-se que a morfologia superficial do eletrodo de lítio metálico transicionou de uma morfologia plana e lisa para uma estrutura rugosa microscopicamente que apresenta três camadas distintas: uma camada dendrítica superior, uma camada porosa intermediária e uma camada residual de lítio metálico. Evidências morfológicas e eletroquímicas indicam que a depleção do eletrólito e do lítio metálico ativo que reagiu para produzir a camada porosa é a causa mais provável de falha da célula nas condições estudadas.