然而,锗负极在实际应用中面临着循环稳定性较差的问题,而深入探究锗负极的失效机制是解决锗负极循环稳定性问题的的基础和关键。以往研究主要认为合金类负极失效的重点在于体积形变带来的活性材料粉化以及活性锂损失,但是因为锗锂化时的弱各向异性使得其结构并不像硅类材料一样脆弱,所以该失效机制并不完全适用于锗负极。目前,针对锗负极失效问题尚无其他合理解释。
近日,中国科学院青岛生物能源与过程研究所的崔光磊研究员、董杉木研究员等人通过on-line质谱分析技术结合高分辨透射电镜以及与电化学性能的关联分析,追踪了锗负极界面上LiH的演化规律并首次确认Li4Ge2H是锗SEI的关键成分,成功揭示了导致锗负极失效的一个重要原因——氢化锂和锗之间的不断反应所造成的差导电相Li4Ge2H的不断累积。



Guodong Chen, Jinran Sun, Jiedong Li, Dr. Xiaofan Du, Gaojie Xu, Prof. Shanmu Dong, Prof. Guanglei Cui
文章的第一作者是中国科学院青岛生物能源与过程研究所的陈国栋(博士研究生)和孙金燃(博士研究生)。
Angewandte Chemie International Edition
DOI: 10.1002/anie.202306141