咨询热线:010-63716865

  当前位置 : 首页 > 资讯动态 > 相关技术 > 高效稳定硅基光解水光电极的研究
点击返回新闻列表  
高效稳定硅基光解水光电极的研究
发布时间:2022-11-17    浏览量:2723

硅基负极相较于石墨负极具有较低的电势平台,更高的容量和更便宜的价格。但是循环过程中的容量下降问题一直影响着其商业化应用。为了解决这一重要缺陷,近年来学者们提出了非常多的策略以增强硅基电极在电化学过程中稳定性,其中最重要的一个就是构建稳定的SEI膜。但是目前的研究通常忽略了电解液和Si之间的反应,而这对SEI膜的稳定性关系很大,需要进一步的研究。而在众多副反应中,氟离子与Si的反应是最为常见的问题。为了阻止副反应的发生,一般要求保护层具有良好的导电性,可以选择性的阻断氟离子但对锂离子的扩散没有影响。

本文中,作者针对上述问题,在Si颗粒表面设计了TiN涂层,该涂层具有良好的导电性和对氟离子的选择阻断性。结合XRD、质谱仪、透射电镜等表征,发现对比样品中炭涂层对于氟离子没有阻碍作用,材料在循环过程中形成了Li2SiF6,导致Si和电解质都被不可逆转的消耗掉,严重影响电极的容量。而TiN涂层则可以很好的阻止氟离子穿过涂层,并可以大大提升材料的导电性。实验表明,具有选择性保护层的样品的副反应的反应速率降低了约1700多倍,SEI膜的厚度降低了四倍。


总结来说,通过研究Si和LiPF6之间的反应,提出了一种新的有效地阻碍副反应的方法。所制备的TiN涂层有效地阻止了氟离子扩散到Si颗粒内部发生副反应,并提高了Si的导电性和锂离子扩散系数。这一研究结果对于研发具有高循环能力的高性能硅基负极具有极高的价值和指导意义。


最新文章
LED光源在光催化反应中的光强-反应速率线性关系验证方法
光催化反应速率与光强的关系是理解反应机理的重要依据:在低光强区,反应速率通常与光强呈线性关系(一级光反应);在高光强区,可能偏离线性(零级或分数级光反应)。LED光源因其光强可通过电流精确调节(0-100%连续可调)且光谱不随光强变化,成为研究光强-反应速率关系的理想工具。北京中教金源科技有限公司的LED光源系统支持16波段独立光强调节,为光反应动力学研究提供精确工具。
实验室光源的光谱特性对光化学反应路径选择性的影响
光化学反应的产物分布不仅取决于催化剂和反应条件,还受到激发光源光谱特性的显著影响。不同光源的光谱分布差异(连续谱、线状谱、窄谱)决定了哪些分子能级被选择性地激发,进而影响反应路径和产物选择性。北京中教金源科技有限公司提供氙灯、汞灯和LED三种类型的光源,帮助研究者系统考察光谱特性对反应路径的影响。
氙灯光源在光电化学测试中的光强调节与斩波同步技术
光电化学测试(如瞬态光电流、交流阻抗谱、IPCE等)要求激发光源能够快速开启/关闭或进行强度调制,并与电化学工作站精确同步。氙灯光源的斩波调制、快门控制和同步触发技术是满足这些需求的关键手段。北京中教金源科技有限公司的氙灯光源系统标配高速机械斩波器和电子快门,支持与主流电化学工作站的TTL同步触发。
2022-2025@北京中教金源科技有限公司 版权所有 京公安网备11010602007561        京ICP备10039872号

扫码添加客服

服务热线

010-63716865

扫一扫,了解更多