Towards a better understanding of vinylene carbonate derived SEI-layers by synthesis of reduction compounds

Autor: Dominique Cailleu, Patrik Johansson, Coralie Forestier, Stéphane Laruelle, Sylvie Grugeon, Lucas Sannier, Piotr Jankowski, Michel Armand
Přispěvatelé: Laboratoire réactivité et chimie des solides - UMR CNRS 7314 (LRCS), Université de Picardie Jules Verne (UPJV)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Réseau sur le stockage électrochimique de l'énergie (RS2E), Université de Nantes (UN)-Aix Marseille Université (AMU)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Collège de France (CdF (institution))-Université de Picardie Jules Verne (UPJV)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Montpellier (ENSCM)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Paris - Chimie ParisTech-PSL (ENSCP), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Pau et des Pays de l'Adour (UPPA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Montpellier (UM)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP ), Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Grenoble Alpes (UGA), Warsaw University of Technology [Warsaw], Plateforme Analytique (PFA), Université de Picardie Jules Verne (UPJV), Technocentre Renault [Guyancourt], RENAULT, Chalmers University of Technology [Göteborg], Université de Picardie Jules Verne (UPJV)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC), Université de Picardie Jules Verne (UPJV)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Aix Marseille Université (AMU)-Université de Pau et des Pays de l'Adour (UPPA)-Université de Nantes (UN)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Paris - Chimie ParisTech-PSL (ENSCP), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Collège de France (CdF (institution))-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP ), Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Montpellier (ENSCM)
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2019
Předmět:
Zdroj: Journal of Power Sources
Journal of Power Sources, 2019, 427, pp.77-84. ⟨10.1016/j.jpowsour.2019.04.061⟩
Journal of Power Sources, Elsevier, 2019, 427, pp.77-84. ⟨10.1016/j.jpowsour.2019.04.061⟩
ISSN: 0378-7753
1873-2755
Popis: Here two chemical reduction pathways to synthesize the vinylene carbonate (VC) and poly(VC) reduction products are investigated, with the precise aim of further deciphering the lithium-ion battery solid electrolyte interphase (SEI) layer composition and the associated reduction mechanisms. The liquid synthesis pathway offers the opportunity of varying the concentration of Li-4,4′-Di-tert-butylbiphenyl reducing agent, whereas the dry synthesis pathway by ball milling allows to solve issues related to solvent-induced side reactions and washing procedure. As a result, the two syntheses do not unveil the same reduction mechanisms, favouring either carboxylate or carbonate salts as the major end product. The latter pathway is very efficient in terms of providing SEI-layers products resulting in well-defined IR spectra and comparisons with simulated spectra enable us to obtain IR fingerprints of the Li di-vinylene di-carbonate (LDVD) compound. Taken together the synthesis procedures provide information on conditions favouring radical polymerization and further poly(VC) reduction into Li2CO3 and polyacetylene. Overall, this chemical simulation of SEI-layers formation assists in a proper characterization of the SEI-layers created on graphite surfaces by their IR spectra showing that Li2CO3, LDVD and poly(VC) are all present in different proportions dependent on the VC content in the electrolyte.
Databáze: OpenAIRE