石墨电极中锂离子扩散的原位观测

摘要：

锂离子在电极中的扩散机制是理解和研究锂离子电池各类性能的基础.设计了一个新型实验室模拟电池,实时原位观测了石墨电极充电过程中的颜色变化,研究了锂离子的扩散路径和机理.实验发现,锂离子从石墨电极边缘向中心进行扩散,边缘部分锂离子首先达到饱和状态.充电倍率显著影响锂离子扩散机理.充电倍率增大,LiC18相(对应于深蓝色区域)明显多于LiC12相(对应于红色区域),反映出锂离子浓度梯度增大.通过观测颜色变化,发现大倍率充电时可嵌入的锂离子少于小倍率.通过对石墨负极图像进行原位比色,可以估算出电极的实时充电状态.

关键词：锂离子电池、原位观测、锂离子扩散、原位比色

所属期刊栏目：40

分类号：TM912

资助基金：国家自然科学基金11472165、11332005;上海市自然科学基金12ZR1410200

在线出版日期：2016-10-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：1550-1553,1639