Анализ спектров электрохимического импеданса и строения твердоэлектролитной интерфазы на электроосажденном металлическом литии с использованием метода распределения времен релаксации
- Авторы: Алпатов С.С.1, Васильев Ф.А.1, Алешина В.Х.2, Ваграмян Т.А.2, Семенихин О.А.1
- 
							Учреждения: 
							- Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова, Химический факультет
- Российский химико-технологический университет им. Д. И. Менделеева
 
- Выпуск: Том 60, № 5 (2024)
- Страницы: 361-372
- Раздел: Статьи
- URL: https://cardiosomatics.ru/0424-8570/article/view/671388
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0424857024050041
- EDN: https://elibrary.ru/qnpwor
- ID: 671388
Цитировать
Полный текст
 Открытый доступ
		                                Открытый доступ Доступ предоставлен
						Доступ предоставлен Доступ платный или только для подписчиков
		                                							Доступ платный или только для подписчиков
		                                					Аннотация
Целью данной работы являлось подтверждение сделанного нами ранее вывода, что наблюдаемые при электроосаждении металлического лития на медных и литиевых электродах закономерности можно связать с различиями в свойствах так называемой твердоэлектролитной интерфазы (solid electrolyte interphase, SEI), которая образуется на этих электродах в контакте с электролитом. Для этого мы провели анализ измеренных в ходе вышеуказанных процессов спектров электрохимического импеданса методом распределения времен релаксации, также известном как distribution of relaxation times (DRT). Было показано, что добавление в состав электролита поверхностно-активных веществ, таких как бромид цетилтриметиламмония и бромид гексадецилпиридиния, приводит к значительному изменению свойств слоев SEI и заметному возрастанию величин компонентов импеданса, связанных с фарадеевскими процессами на данных электродах, что говорит о торможении процессов электроосаждения лития и связанных с ними процессов дендритообразования в этих условиях. В то же время на свежеобразованном осадке таких компонентов импеданса не наблюдалось, что подтверждает сделанный нами ранее вывод о том, что указанный эффект поверхностно-активных веществ на дендритообразование связан не с адсорбцией поверхностно-активных веществ на литии и блокированием роста осадков, а с влиянием поверхностно-активных веществ на свойства слоев SEI.
Полный текст
 
												
	                        Об авторах
С. С. Алпатов
Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова, Химический факультет
														Email: osemenik@elch.chem.msu.ru
				                					                																			                												                	Россия, 							Москва						
Ф. А. Васильев
Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова, Химический факультет
														Email: osemenik@elch.chem.msu.ru
				                					                																			                												                	Россия, 							Москва						
В. Х. Алешина
Российский химико-технологический университет им. Д. И. Менделеева
														Email: osemenik@elch.chem.msu.ru
				                					                																			                												                	Россия, 							Москва						
Т. А. Ваграмян
Российский химико-технологический университет им. Д. И. Менделеева
														Email: osemenik@elch.chem.msu.ru
				                					                																			                												                	Россия, 							Москва						
О. А. Семенихин
Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова, Химический факультет
							Автор, ответственный за переписку.
							Email: osemenik@elch.chem.msu.ru
				                					                																			                												                	Россия, 							Москва						
Список литературы
- Алпатов, С. С., Васильев, Ф. А., Алешина, В. Х., Ваграмян, Т. А., Семенихин, О. А. Электроосаждение лития в присутствии поверхностно-активных веществ. Электрохимия. 2024. Т. 60. № 5. С. 349.
- Тихонов, А. Н. О регуляризации некорректно поставленных задач. Докл. АН СССР. 1963. Т. 153. С. 49.
- Wan, T. H., Saccoccio, M., Chen, C., and Ciucci, F., Influence of the discretization methods on the distribution of relaxation times deconvolution: implementing radial basis functions with DRTtools, Electrochim. Acta, 2015, vol. 184, p. 483.
- Ciucci, F. and Chen, C., Analysis of electrochemical impedance spectroscopy data using the distribution of relaxation times: A Bayesian and hierarchical Bayesian approach, Electrochim. Acta, 2015, vol. 167, p. 439.
- Effat, M. B. and Ciucci, F., Bayesian and hierarchical Bayesian based regularization for deconvolving the distribution of relaxation times from electrochemical impedance spectroscopy data, Electrochim. Acta, 2017, vol. 247, p. 1117.
- GitHub repository. Ciuccislab. DRTtools. URL: https://github.com/ciuccislab/DRTtools (дата обращения 19.08.2023)
- Heiskanen, S.K., Kim, J., and Lucht, B.L., Generation and Evolution of the Solid Electrolyte Interphase of Lithium-Ion Batteries, Joule, 2019, vol. 3, p. 2322.
- Wu, H., Jia, H., Wang, C., Zhang, J.-G., and Xu, W., Recent Progress in Understanding Solid Electrolyte Interphase on Lithium Metal Anodes, Adv. Energy Mater., 2021, vol. 11, p. 2003092.
- Алексеева, Е. Ю., Сафонов, В. А., Петрий, О. А. Потенциалы нулевого заряда и строение двойного электрического слоя на платине и палладии в среде диметисульфоксида. Электрохимия. 1984. Т. 20. С. 945.
- Lonchakova, O.V., Semenikhin, O.A., Zakharkin, M.V., Sergeyev, V.G., and Antipov, E.V., Efficient gel-polymer electrolyte for sodium-ion batteries based on poly(acrylonitrile-co-methyl acrylate), Electrochim. Acta, 2020, vol. 334, p. 135512.
- Semenikhin, O.A., Ovsyannikova, E.V., Alpatova, N.M., and Rotenberg, Z.A., Dynamic impedance measurements on a thin-film poly-3-methylthiophene electrode: memory effects and space charge formation, J. Electroanal. Chem., 1996, vol. 408, p. 67.
- Semenikhin, O.A., Hossain, M.M.D., and Workentin, M.S., Photoelectrochemistry of Conducting Polymers Modified with Electron-Acceptor Moieties, J. Phys. Chem. B, 2006, vol. 110, p. 20189.
- Su, L., Charalambous, H., and Cui, Z., High-efficiency, anode-free lithium–metal batteries with a close-packed homogeneous lithium morphology, Energy Environ. Sci., 2022, vol. 15, p. 843.
- Tong, Z., Bazri, B., Hu, S.-F., and Liu, R.-S., Interfacial chemistry in anode-free batteries: challenges and strategies, J. Mater. Chem. A, 2021, vol. 9, p. 7396.
Дополнительные файлы
 
				
			 
						 
						 
						 
					 
						 
									

 
  
  
  Отправить статью по E-mail
			Отправить статью по E-mail 





