X射线光电子能谱在固态锂离子电池界面研究中的应用

• 作者: 周逸凡 杨慕紫 佘峰权 龚力 张晓琪 陈建 宋树芹 谢方艳
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 固态锂离子电池 X射线光电子能谱(XPS) 固体电解质界面
• 年，卷（期）: 2021,（17）
• 所属期刊栏目: 综述|REVIEW
• 页码范围: 58-76
• 页数: 19页
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.70.20210180

摘要

固态锂离子电池因具有高安全、高能量密度等多种优势而备受关注,但目前固态锂离子电池尚未大规模商业化,主要原因是固态锂离子电池中存在的关键科学问题和技术问题尚未解决,特别是界面问题,例如界面的高电阻与不稳定性.X射线光电子能谱(X-ray photoelectron spectroscopy,XPS)作为重要的表面分析手段,可以定性和半定量地进行界面的化学分析,这使得XPS可以广泛应用于固态锂离子电池界面的研究.本文综述了近年来利用XPS进行固态锂离子电池界面的研究进展,并对XPS实验原理、实验方法、实验结果及其对界面性能的影响进行了总结与评述.XPS研究固态锂离子电池界面的方法主要为非原位XPS、反映电池界面实时变化的原位XPS、以及基于电池真实工作条件的operando XPS,所获取信息包括界面反应发生后元素的化学状态、实时界面反应过程中界面元素的变化情况、由元素结合能位移反映的能带结构变化和界面组分的过电位等信息,从而加深对固态锂离子电池界面成分、结构变化和界面反应动力学及界面离子迁移等方面的认识.