电化学储能电池正极界面反应活性的扫描电化学显微镜原位分析

作者：王玮^*; 王玉娇; 冯平源; 周万里; 王康丽; 程时杰; 蒋凯^*

来源：分析科学学报, 2020, 36(05): 770-774.

DOI：10.13526/j.issn.1006-6144.2020.05.023

• 界面反应动力学分析
• 反应活性成像
• 扫描电化学显微镜
• +/Na+电池" name="keyword">Li+/Na+电池
• 液态金属电池

设计、构建了用于扫描电化学显微镜原位检测Li+/Na+电池及室温液态金属电池反应过程的电解池,成功用于电池正极界面反应动力学检测。测得氧化还原电介质二茂铁在LiFePO4、LiCoO2和Na3V2(PO4)3三种不同正极界面反应电子转移速率常数(kf)分别为1.06×10-3 cm/s、1.47×10-3 cm/s和9.09×10-4 cm/s。实时监测了三种不同碳含量Na3V2(PO4)3正极界面微区(80×80μm2)储钠活性位点分布,探索了室温Li||Ga电池液态金属正极界面锂化反应过程。表明基于扫描电化学显微镜技术的原位电池分析方法具有极高的分辨率和灵敏度,且对不同电池体系均可实现实时原位高分辨动力学检测。为研究Li+/Na+电池及液态金属电池等极具应用潜力的电化学储能技术提供了一种原位无损检测方法。

• 单位
  华中科技大学; 强电磁工程与新技术国家重点实验室; 材料成形与模具技术国家重点实验室; 电子工程学院