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采用耗散电化学石英晶体微天平监测固体电解质界面相(SEI)的力学性能( Monitoring the mechanical properties of the solid electrolyte interphase (SEI) using electrochemical quartz crystal microbalance with dissipation )
Y Chai W Jia Z Hu S Jin LJ Wan
稳定的固体电解质界面(SEI)是锂离子电池可逆运行的关键，但目前我们对其力学性能的了解还不完全。在这里，我们使用电化学石英晶体微天平结合耗散监测（EQCM-D）来研究SEI的形成。通过对SEI的质量、剪切模量和粘度变化的原位定量估计，我们发现在碳酸丙烯酯(PC)和碳酸乙烯/碳酸二乙酯（EC/DEC）基电解质中SEI的形成是先有刚性层再有粘弹性层的过程，而在四乙二醇二甲醚(TEGDME)基电解质中SEI的形成则是一个独特的“一层”刚性模型。随着SEI的不断形成，其剪切模量减小，粘度增大。在TEGDME中，获得了最轻/最薄的SEI（质量比PC低9倍），但具有最大的刚度（超过PC的5倍）。我们将这种行为归因于SEIs化学组成的差异，通过EQCM-D跟踪每摩尔电子转移的质量变化揭示了这一点，并通过X射线光电子能谱进一步证实了这一点。
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