2012-型1-12 炭材料，其性能接-近单晶石墨
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1 M LiClO4 / PC + 3 wt % 添 加剂充放电特性
• VC/FEC/ES可以形成稳定的表面膜，充放电 特性VC＞FEC~ES
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1 M LiClO4 / PC + 3 wt % 添加剂首次沉积层表面 • VC/FEC状/ES态成膜及厚厚度度：VC＜FEC＜ES
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接触模式AFM扫描去掉 的表面膜
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剩余表面层作为SEI膜 的作用
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添加剂对于表面成膜的 作用
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AFM对HOPG侧面观测 （加入VC）
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刮去沉积层加入EC基 2%的VC
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刮去沉积层加入PC基 2%的vc
• 碳酸盐会在基面的形成的表面膜占有较大比 例，在交叉的边缘平面则没有发现。
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研究对象：AFM电池和 HOPG
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主要内容
• 添加剂对成膜的影响，溶剂对成膜的影响， 锂盐对成膜的影响
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AFM原子力显微镜对 HOPG侧面观测
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加剂。 • 3、六氟磷酸锂基电解液在较高的电压下使
得HOPG的表面形态发生变化，插入锂离子 及脱出锂离子并未发生。 • 1.75V：小坑的形成 1.5V：精细离子形成 • 1.1V：石墨层的破坏
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墨HOPG的形成
• 图解：
• 1、对应a图，EC溶剂化锂在插入石墨之前
• 2、溶剂化锂盐在首次充电1.0V插入石墨形 成山状结构。
• 3、溶剂化锂盐在0.8V发生还原分解形成包 状结构。
• 4、溶剂在0.65V在石墨表面发生还原分解形 成沉积层。
• 说明：HOPG，是一种新型高纯度炭材料，
是热解石墨经高温高压处理后制得的一种新
• 2、1.1V以下可以看到石墨层破坏。
• 3、在1.5V形成的精细粒子的主产物是LiF和 磷酸锂(POn, (LiF)x(LiPO3)1-x,(F2)x(LiPO3)1-x )。
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总结
• 1、VC/VEC形成的膜比FEC更加薄更加有效。 • 2、薄度致密的固体表面膜的优劣对比： • PC+添加剂＞EC+DEC+添加剂＞EC+DEC无添
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AFM对石墨负极首次原 位扫描
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AFM对不同阶段电压下 石墨的观测
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精细粒子的组成（XPS 表征）
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精细粒子的组成（ATRFTIR表征）
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锂盐在负极成膜作用小 结
• 1、小坑和精细粒子分别在1.75V和1.5V形成。
原子力显微镜原位观察锂离子电池 石墨负电极表面成膜
IBA2013 作者：Zempachi Ogumi, Yasuhiro Domi, Takayuki Doi, and Takeshi Abe
整理：研发部 王霹霹
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SEI膜在高定向热解石 墨HOPG的形成
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SEI膜在高定向热解石
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Vc添加剂对于表面SEI 膜的作用
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沉积层厚度对比
• 形成的膜越薄，所需要AFM除去表面膜的探针数量时间就越多。
• 成膜添加剂在PC基电解液中可以形成薄且致密的表面膜。
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溶剂分解 溶剂化锂盐分解，凸起颗粒
添加剂的分解
• 1、EC基形成的表面膜存在功能化的分配。
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添加剂在PC体系中的还 原电位
• 添加剂在PC体系中还原电位：VC＞FEC＞ES ＞PC共嵌脱出。
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锂盐对电化学性能及表 面膜的影响
• 各种锂盐，放电容量越大，表面膜的电阻越 小
• 电化学性能与表面膜的组成有关
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石墨基面对SEI膜的组 成的影响
• 2、VC/FEC/VEC的加入使得EC基电解液形成的表面膜更薄具 有一致性。
2•012-31-1、2 添加剂对PC基添加剂可以形- 成更薄更致密的稳定的固体膜 20
锂盐对表面结晶度的影 响
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AFM在3V对HOPG的观 测
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