第一个小说作家：Svenja-K. Otto

完美365体育:通讯网作著：Jürgen Janek and Anja Henss

完美365体育:网络通讯企业：华烨吉森院校

以便不断增长手机电芯的力量比热容，按照锂合金合金负极(LMA)是种富有前途的策略，因此它的比数据库容量比石墨负特别高10倍这些。尽管，锂合金合金有锂亏损资金、枝晶产生等问題。近日的研究方案分析并不集中点在LMA外观增韧上，以不断增长其可逆转性、体型维持性和系数能力。但大部份数研究方案分析都删除文件了锂合金合金本质上被钝化层覆盖住，钝化层的材质、壁厚、体型和不匀性对结果英文ꦇ能力至关非常重要。近些年，并未有新闻稿试论数据库和生产加工过程该如何影向锂合金合金钝化层和其对负极和手机电芯能力的影向。

【任务间介】

近几日, 美国吉森大家Jürgen Janek和Anja Henss等设计了贮藏时长间隔和周围环境对金融业锂箔表层钝化层的印象力，便用X放射线光电子子能谱和飞行器时长间隔三次阳离子质谱对锂表层做好钻研方法，会发现只是封严袋能够很好的必免锂表层氧化物。不然，就是在乳胶劳保手套箱中，钝化层板厚为也会稳步发展加剧。用LLZO作气体电解抛光法质检验无水硫酸铜锂电池充电中保存的锂箔，没想到证实气体电解抛光法质不光滑度和加入的各种压力值对特性阻抗有巨大的印象力。也许在LLZO不光滑度巨大和高压变压器下，钝化层对画质内阻值未重大的印象力，但在LLZO不光滑度和各种压力值较低情况下，会差异性印象力画质内阻值。因，锂钝化层有机会会导致LMA在无水硫酸铜锂电池充电中的运用。发应性科学试验证实水使用量是乳胶劳保手套箱中锂箔钝化的主要的的原因。不仅而且，离氮气会与新的锂表层会出现发应。没想到证实，贮藏情况是印象力锂金属制表层壮态的决定性影响。涉及到设计成功以“Storage of Lithium Metal: The Role of the Native Passivation Layer for the Anode Interface Resistance in Solid State Batteries”为题先生发表在期刊杂志ACS Applied Energy Materi😼als上。

完美365体育:【东西淘宝手机端】

完美365体育:儲存要求对锂箔钝化层的影向

完美365体育:图1展示了在密闭式朔料盒中保管有10周的锂箔XPS和ToF-SIMS定性分析。

图 1、食用(a)XPS溅射后（1 kV溅射130几分钟、2 kV 830几分钟和4 kV溅射3030几分钟），在乳胶手套箱密闭式橡胶盒中存贮1到10周的锂箔🐎面讲解导致，和(b)ToF-SIMS纵深讲解导致。(c)钝化层板材厚度随储存日期的波动。

XPS概述还有定量分析广度分ಌ布不均体现了锂箔上的锂有机物不随存储空间期限间隔而變化。在近外壁城市测试到氢脱色反应锂和碳酸锂。在较深城市中，可测试到脱色反应锂，在更长期限间隔的溅射后，极好察到锂彩石。

虽锂箔上类化合物在放置的过程 中长期保持变了，但基本成分和深入分布图会的发生明𝓀显变化无常。1，锂箔接触面的碳酸盐身材配比图发生变化放置准确时间段的增添而增添，并在五周后达到了100%，而氢被氮化合物身材配比图某些减掉。不仅而且，在溅射必然准确时间段后被氮化合物身材配比图较高，但是不锈钢身材配比图较低，呈现钝化层偏厚。

ToF-SIMS高度剖面曲线图反映出，数据库時间越长，钝化层越厚。图1b展示，在贮存10周后，含高氢空气阳极非金属氧化物质的♛地域中板材板厚约为44 nm。在同等的時间内，含高空气阳极非金属氧化物质的地域中的板材板厚从9 nm新增到21 nm。钝化层的发芽看了起来接近非线性。

完美365体育:存储器诱发的锂箔外观变对工具栏电阻值的印象

挑选LLZO做SE在固定電池中公测锂箔，以评估方法面特点波动的响应。LLZO对锂可以说安全稳定，往往不用再需要考虑加倍的响应性话题。储藏在乳胶手套箱1和2中的各个锂箔都参与呈对称電池公测。关于这些组成部🦂分，奈奎斯特图下大体阻抗匹配有🍒三类多种的贡献奖，她们是约4 MHz脉冲电流下的LLZO体内阻，在50 kHz左右侧的LLZO晶界内阻跟去脉冲电流下的Li|LLZO操作界面内阻（图2a）。

完美365体育:

图 2、在以LLZO为 SE的对称电池阻抗谱结果。(a)奈奎斯特图。(b)锂箔在手套箱1（p（H₂O和O₂）/p约为1 ppm，变化高达10 ppm）或手套箱2（p（H₂O和O₂ )/p<0.1 ppm，并且变化仅1 ppm)中存储十周后的界面电阻。

图2b显示，尽管界面钝化层发生变化，界面电阻也没有显着差异。所有测量值都在115–185 Ω cm²的范围内，这可能与LLZO的粗糙度有关。将带有表面钝化层的软锂箔压在具有高粗糙度的LLZO上，锂箔的形貌会发生剧烈变化。SE可能会在某些区域穿透钝化层，在其他区域钝化层可能会变平，并且在锂无法꧒完全填充LLZO表面的凹痕。所有这些降低了原始钝化层厚度对测试阻🍰抗的影响。

完美365体育:低质度和压为对对话框热敏电阻的决定

图3表明了含有极为厚和适中宽度钝化层的锂箔特性阻抗侧量值。图4表明了有差异Li|LLZꦆO游戏界面展示图。

完美365体育:

图 3、 各种粗造度和工ꦜ作经济心理气压下的奈奎斯特🌜图。(a)LLZO用P1000增加光泽至评均粗造度约160 nm并的使用约40 MPa的工作经济心理气压。(b)LLZO用P1000增加光泽，工作经济心理气压为400 MPa。(c)LLZO用P4000增加光泽至评均粗造度约为30 nm，制得工作经济心理气压约为40 MPa。(d)LLZO用P4000增加光泽，制得工作经济心理气压为400 MPa。考试的锂箔在橡胶手套箱1封闭型塑料材质盒中保存5或20周。

完美365体育:

完美365体育:图 4、用不同的的LLZO颗料很糙度和压为自动测量的Li|LLZO表面提醒图。

图3a信息显示，各种储存时间间隔下的电位差没得更显差别。将各种心理有水压🦩加入到400 MPa（图3b）或者去除了时候产生的小差别，是因为所给予的各种心理有水压具备着着过强的后果。在较低毛糙度和40 MPa的各种心理有水压下，较硬的钝化层具备着着极高的接口功率阻值。在较高的各种心理有水压下，差别也很比较突出。这是因为较低毛糙度下，锂箔不可确认形变使钝化层断裂，改善效果接口打交道，于是钝化层强度对接口电位差的后果很高（图4）。科学试验是因为，SE的毛糙度和给予各种心理有水压对与LLZO打交道的锂材料箔𒅌接口功率阻值起主要要使用。

完美365体育:锂箔在处理具体步骤中衰老的因为

为了解释存储锂箔钝化层厚度的增加，将锂箔暴露在干燥的N₂、O₂和CO₂中，以及含有H₂O的Ar中。在暴露22小时内，只有H₂O引起明显变化（图5）。XRD表明暴露于H₂O中的样品完全转化为LiOH。因此，水残留可能是锂箔老化的主要原因。表面上碳酸盐增加可能归因于LiOH与CO₂的反应。然而，CO₂本身并不能为进一步的表面反应提供足够的驱动力。LiOH也可能在锂金属上形成覆盖层，而Li₂O不能形成覆盖层。这可能就是为什么在锂箔表面发现LiOH和Li₂CO₃而Li₂O仅存在于下方的原因。

完美365体育:

图 5、暴露于干燥N₂、O₂和CO₂以及含H₂O的Ar中22小时的锂箔ToF-SIMS深度分布图。

完美365体育:N2的后果

与氮气反应后，一些存储锂箔变色并变脆。图6a显示了Li₃N对比样和失去光泽的锂箔溅射后的XPS光谱。光谱证实了Li3N的存在。大约393.1 eV的信号对应Li₃N，而较高结合能的信号归因于杂质，可能是通过溅射或分解形成的锂含量较低的锂氮化合物。在Li 1s区域，Li₃N信号出现在52.6 eV左右，在与锂金属位置相同的误差范围内。

图 6、(a)Li₃N粉末ꦏ和失去光泽的锂箔溅ꦚ射后的N 1s和Li 1s的XPS光谱。(b)失去光泽的锂箔ToF-SIMS深度剖面。

ToF-SIMS深度分布如图6b所示，近表面区域不包含Li₃N，因为开始的LiN^–信号强度非常低，而氧化物的强度和氢氧化物相关信号占主导地位。随着溅射时间的延长，LiN^–强度会增加并变得几乎恒定，表明样品完全转化为Li₃N。完全转化表明锂和氮的反应在手套箱气氛下不是自限性的。因此，Li₃N很可能不会形成覆盖层。

完美365体育:【预期结果】

本文研究了手套箱存储条件对商用锂箔钝化层的影响，以及当锂箔用作SSB中的负极时，钝化层对界面电阻的影响。阻抗谱表明，界面电阻很大程度上取决于制备条件，而不是钝化层。粗糙的SE表面和高压力可以显著减小界面电阻，因为SE将穿透钝化层。锂箔与干燥的N₂、O₂和CO₂以及潮湿的Ar的♋反应性测试表明，与残留水的反应可能是钝化层生长的主要因素。总之，储存时间和条件是影响锂箔表面状态的重要因素，需👍要在电池应用中加以考虑。

Svenja-K. Otto, Till Fuchs, Yannik Moryson, Christian Lerch, Boris Mogwitz, Joachim Sann, Jürgen Janek, and Anja Henss. Storage of Lithium Metal: The Role of the Native Passivation Layer for the Anode Interface Resistance in Solid State Batteries. ACS Applied Energ🥀y Materials. 2021, DOI:10.1021/acsaem.1c02481