El documento describe la observación de una capa de interfase electrodo-electrolito (SEI) inhomogénea en un ánodo de MnO utilizando microscopía de fuerza atómica (AFM) y espectroscopía. Se presentan perfiles de voltaje, curvas de deflexión y fuerza, histogramas y tablas de grosor de SEI, y se aplican modelos para determinar el módulo de Young y grosor de SEI.

1. Observación
de SEI
inhomogéneo
en ánodo de
MnO con
AFM y
espectroscopía Observación de SEI inhomogéneo en ánodo de
Abraham
Prado
A01213521
MnO con AFM y espectroscopía
Abraham Prado A01213521
Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey
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7 de mayo de 2012
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2. Índice
AFM y SEI
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3. Índice
AFM y SEI
Perfiles de voltaje
Curvas de deflexión y fuerza
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4. Índice
AFM y SEI
Perfiles de voltaje
Curvas de deflexión y fuerza
Histogramas
Tablas
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5. Índice
AFM y SEI
Perfiles de voltaje
Curvas de deflexión y fuerza
Histogramas
Tablas
Determinación del módulo de Young
Modelo de Sneddon
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6. Índice
AFM y SEI
Perfiles de voltaje
Curvas de deflexión y fuerza
Histogramas
Tablas
Determinación del módulo de Young
Modelo de Sneddon
Referencias
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7. Índice
AFM y SEI
Perfiles de voltaje
Curvas de deflexión y fuerza
Histogramas
Tablas
Determinación del módulo de Young
Modelo de Sneddon
Referencias
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8. AFM y SEI
Manejado en la frecuencia de resonancia
También llamado modo de contacto intermitente
E:/materials/SEI/CM_PPT5_AFM
Figura 1: AFM en modo AC
Seguridad de LIB (Lithium ion battery)
Rididez de nanohilos de Si
E:/materials/SEI/CM_PPT5_SEI
Figura 2: SEI en una capa de SiO2
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9. Perfiles de voltaje
E:/materials/SEI/CM_PPT5_V_pro
Figura 3: Perfiles del electrodo MnO a diferentes voltajes de descarga
a 6µA/cm2 en 1 M LiPF6/EC+ PC
Published in: Jie Zhang; Rui Wang; Xiaocheng Yang; Wei Lu; Xiaodong Wu; Xiaoping Wang; Hong Li; Liwei
Chen; Nano Lett. Article ASAP DOI: 10.1021/nl300570d Copyright c 2012 American Chemical Society
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10. Curvas de deflexión y fuerza
E:/materials/SEI/CM_PPT5_force
Figura 4: Espectroscopía de fuerza AFM junto con curvas de
indentación (b,d). Las curvas están desplazadas para hacer z = 0 en
el punto de contacto y d = 0 cuando la punta está lejos de la
superficie
Published in: Jie Zhang; Rui Wang; Xiaocheng Yang; Wei Lu; Xiaodong Wu; Xiaoping Wang; Hong Li; Liwei
Chen; Nano Lett. Article ASAP DOI: 10.1021/nl300570d Copyright c 2012 American Chemical Society
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11. Histogramas del grosor de capas SEI
E:/materials/SEI/CM_PPT5_gray_
Figura 5: Histogramas cada 100 ensayos en cada muestra
Domke, J. ; Radmacher, M. Langmuir 1998, 14, 3320 a 3325.
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12. Tablas del grosor de capas SEI
E:/materials/SEI/CM_PPT5_force
Figura 6: Histogramas cada 100 ensayos en cada muestra
Domke, J. ; Radmacher, M. Langmuir 1998, 14, 3320 a 3325.
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13. Módulo de Young
E:/materials/SEI/CM_histogram.
Figura 7: Diagramas de fase del módulo de Young vs grosor SEI, las
cruce negras son datos de SEI de una capa, círculos rojos son para
dos capas interno, círculos azules son para doble capa externos
Published in: Jie Zhang; Rui Wang; Xiaocheng Yang; Wei Lu; Xiaodong Wu; Xiaoping Wang; Hong Li; Liwei
Chen; Nano Lett. Article ASAP DOI: 10.1021/nl300570d Copyright c 2012 American Chemical Society
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14. Modelo Sneddon
Aplicado a deformaciones profundas.
π(1 − ν 2 ) k(d − d0 )
E= (1)
2 [(z − z0 ) − (d − d0 )]2 tan(α)
Para el modelo de dos capas:
1 πk(1 − ν 2 )
E= [ d2 − d0 − d1 − d0 ]2
(z2 − z1 + d1 − d2 )2 2 tan(α)
(2)
Donde E es el módulo de Young
k es la constante del resorte
ν es la razón de Poisson
α es el ángulo de la punta cónica
[1]
Sneddon, I. N. Int. J. Eng. Sci. 1965, 3, 47 a 57.
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15. Bibliografía
Sneddon, I. N. Int. J. Eng. Sci. 1965, 3, 47 a 57.
Domke, J. ; Radmacher, M. Langmuir 1998, 14, 3320 a
3325.
Jie Zhang, Rui Wang, Xiaocheng Yang, Wei Lu, Xiaodong
Wu, Xiaoping Wang, Hong Li, and Liwei Chen. Direct
Observation of Inhomogeneous Solid Electrolyte Interphase
on MnO Anode with Atomic Force Microscopy and
Spectroscopy. Nano Letters Article ASAP
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