Korrelative elektrochemische Mikroskopie zur Aufklärung der lokalen ionischen und elektronischen Eigenschaften der Festkörper‐Elektrolyt Zwischenphase in Li‐Ionen‐Batterien

Abstract

Die Festkörper-Elektrolyt-Zwischenphase (SEI) spielt eine Schlüsselrolle für die Stabilität von Lithium-Ionen-Batterien (LIB), da die SEI den kontinuierlichen Abbau des Elektrolyten an der Anode verhindert. Die SEI fungiert als isolierende Schicht für den Elektronentransfer und ermöglicht dennoch den Ionenfluss durch die Schicht. Wir kombinieren zum ersten Mal die Rückkopplungs-und Multifrequenz-Wechselstrommodi der elektrochemischen Rastermikroskopie (SECM), um die lokalen elektronischen und ionischen Eigenschaften der SEI quantitativ zu bewerten, indem wir die SEI-Bildungsbedingungen und die verwendeten Elektrolyte der Li-Ionen-Batterien variieren. Korrelationen zwischen den elektronischen und ionischen Eigenschaften der resultierenden SEI auf einer Modell-Cu-Elektrode zeigen die Machbarkeit der vorgeschlagenen Strategie, um die beiden wesentlichen Eigenschaften einer SEI zu quantifizieren: ionische und elektronische Leitfähigkeit in Abhängigkeit von den Bildungsbedingungen; Ergebnisse, die voraussichtlich einen signifikanten Einfluss auf den Bereich der LIBs haben werden.