快速电池充电协议的开发和优化需要有关电池内部锂形态的详细信息。核磁共振(NMR)光谱具有识别锂离子电池运行期间阳极中形成的锂相并量化其相对量的独特能力。此外，锂金属膜和枝晶都很容易检测和量化。

在这里，麦克马斯特大学Gillian R. Goward将最近报道的平行板谐振器射频（RF）探针和盒式单层全电池用于跟踪硅电极在循环和快速充电过程中的行为。

文章要点

1）电化学循环过程中形成的Li_xSi化合物在慢速和快速速率下都表现出意想不到的固有非平衡行为，并朝着日益无序的局部环境演化。与纯石墨的情况不同，在恒流充电和放电过程中，锂化相随时间的演变都是非线性的，并且充电和放电之间不对称。

2）在以1 C、2 C和3 C速率充电期间，薄膜和（较小程度上）树枝状形式的金属锂沉积在Si阳极上。部分锂金属膜的形成是可逆的，但一小部分作为死锂保留在电极表面，而所有的枝晶锂，即使形成的量要小得多，也是完全不可逆的。

3）这种性能控制特性对于锂离子电池(LIB)快速充电协议的开发至关重要，并且通过⁷Li磁共振策略（如此处介绍的策略）进行了精准评估和量化。

参考电竞投注官网

Kevin J. Sanders, et al, Quantitative Operando 7Li NMR Investigations of Silicon Anode Evolution during Fast Charging and Extended Cycling, J. Am. Chem. Soc, 2023

DOI: 10.1021/jacs.3c07339

https://doi.org/10.1021/jacs.3c07339