Impact of SEI Formation History on Lithium Metal Electrode Stability at Elevated Temperatures
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Le résumé fourni par la source
Solid electrolyte interphase (SEI) is critical for stabilizing lithium metal anodes, yet its evolution under thermal stress and the role of its formation history remain poorly understood. Here, lithium plating and stripping on Cu electrodes were investigated in 1.0 and 5.0 M lithium bis(fluorosulfonyl)imide (LiFSI)/propylene carbonate electrolytes at 25 and 80 °C using electrochemical measurements, Raman spectroscopy, hard X-ray photoelectron spectroscopy (HAXPES), and X-ray absorption spectroscopy (XAS). Raman spectra showed that the bulk solvation structure changed little with temperature, whereas HAXPES and XAS revealed that elevated temperature accelerated LiFSI decomposition, inorganic enrichment, and SEI growth, leading to increased interfacial resistance and unstable cycling. Electronic-structure calculations showed that increasing LiFSI concentration enhanced the FSI− contribution to the lowest unoccupied molecular orbital (LUMO), while elevated temperature lowered FSI−-derived unoccupied states, favoring anion reduction. Pre-cycling at room temperature markedly improved subsequent operation at 80 °C, particularly with the concentrated electrolyte. These results demonstrate that high-temperature stability is governed by the combined effects of electrolyte concentration, temperature, and SEI formation history, providing a mechanistic basis for controlling SEI formation and stabilizing lithium plating and stripping under thermal stress.
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Le contrôle bibliographique ouvert
DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.
- Titre Crossref
- Impact of SEI Formation History on Lithium Metal Electrode Stability at Elevated Temperatures
- Date Crossref
- 09/09/2026
- Éditeur
- American Chemical Society (ACS)
- Type
- posted-content
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Où se fait cette recherche
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Ritsumeikan University Department of Applied Chemistry pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Japan Synchrotron Radiation Research Institute pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Research Organization for Information Science and Technology pays non établi dans la noticeOrganisation à but non lucratif
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National Institute for Materials Science Center for Basic Research on Materials pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Tohoku University pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Graduate School of Engineering pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
Department of Applied Chemistry — Ritsumeikan University, Japan Synchrotron Radiation Research Institute et Research Organization for Information Science and Technology, avec 3 autres affiliations.
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