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研究概述

鋰離子電池是目前應(yīng)用最廣泛的電化學(xué)儲(chǔ)能設(shè)備。

然而，最常用的石墨負(fù)極在低溫充電或高倍率充電時(shí)面臨嚴(yán)重的鋰沉積問(wèn)題，導(dǎo)致電池容量衰減，甚至引發(fā)安全問(wèn)題。

因此，直觀(guān)、定量檢測(cè)鋰沉積對(duì)于分析電池性能至關(guān)重要。

基于此，2024年10月31日，清華大學(xué)楊洋助理研究員在國(guó)際期刊Advanced Functional Materials發(fā)表題為《Visualized Detection of Lithium Plating on Graphite Anodes Cycled Under Low Temperature and Fast Charging》的研究論文。

在此，研究人員提出了一種方便、快速響應(yīng)、可視化和半定量的技術(shù)，即熒光探針，用于直觀(guān)和定量檢測(cè)石墨負(fù)極上的鋰沉積。

在研究中，作者引入了一種商業(yè)化的聚集誘導(dǎo)發(fā)射（AIE）分子（4′-羥基查爾酮）作為探針。

4′-羥基查爾酮的羥基可以快速靈敏地與鋰沉積反應(yīng)，在數(shù)秒內(nèi)瞬間發(fā)出強(qiáng)烈的黃色熒光；而4′-羥基查爾酮在直接接觸石墨時(shí)會(huì)發(fā)生熒光猝滅。

基于此，不僅可以在低溫或高倍率充電后簡(jiǎn)單清晰地觀(guān)察和檢測(cè)石墨負(fù)極上不均勻分布的鋰沉積，而且可以很好地建立熒光強(qiáng)度與鋰沉積量之間的半定量關(guān)系。

因此，該工作提出了一種實(shí)用的石墨負(fù)極鋰沉積分析方案，為各種場(chǎng)景下鋰離子電池的失效分析提供了一種實(shí)用的方法。

圖文解讀

圖1：4′-羥基查爾酮熒光反應(yīng)確認(rèn)鋰沉積

圖2：低溫循環(huán)后鋰沉積的熒光成像

圖3：不同低溫倍率下鋰沉積的熒光檢測(cè)

文獻(xiàn)信息

Visualized Detection of Lithium Plating on Graphite Anodes Cycled Under Low Temperature and Fast Charging,?Advanced Functional Materials,?2024.

原創(chuàng)文章，作者：zhan1，如若轉(zhuǎn)載，請(qǐng)注明來(lái)源華算科技，注明出處：http://www.xiubac.cn/index.php/2024/11/04/e02f96d525/

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