Aluminum Corrosion in Lithium Batteries An Investigation Using the Electrochemical Quartz Crystal Microbalance (2000)

An electrochemical quartz crystal microbalance is used in an investigation of the corrosion of aluminum in electrolytes appropriate for lithium batteries. The electrolytes are solutions of <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline" id="ML1" overflow="scroll"> <mml:mi mathvariant="normal">LiN</mml:mi> <mml:mo stretchy="false">(</mml:mo> <mml:msub> <mml:mo>CF</mml:mo> <mml:mrow> <mml:mn>3</mml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:msub> <mml:mo>SO</mml:mo> <mml:mrow> <mml:mn>2</mml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:msub> <mml:mo stretchy="false">)</mml:mo> <mml:mrow> <mml:mn>2</mml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:math> , <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline" id="ML2" overflow="scroll"> <mml:mi mathvariant="normal">LiC</mml:mi> <mml:mo stretchy="false">(</mml:mo> <mml:msub> <mml:mo>CF</mml:mo> <mml:mrow> <mml:mn>3</mml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:msub> <mml:mo>SO</mml:mo> <mml:mrow> <mml:mn>2</mml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:msub> <mml:mo stretchy="false">)</mml:mo> <mml:mrow> <mml:mn>3</mml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:math> , <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline" id="ML3" overflow="scroll"> <mml:msub> <mml:mi mathvariant="normal">LiCF</mml:mi> <mml:mrow> <mml:mn>3</mml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:msub> <mml:mo>SO</mml:mo> <mml:mrow> <mml:mn>3</mml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:math> , <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline" id="ML4" overflow="scroll"> <mml:msub> <mml:mi mathvariant="normal">LiPF</mml:mi> <mml:mrow> <mml:mn>6</mml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:math> , <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline" id="ML5" overflow="scroll"> <mml:msub> <mml:mi mathvariant="normal">LiBF</mml:mi> <mml:mrow> <mml:mn>4</mml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:math> , and <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline" id="ML6" overflow="scroll"> <mml:msub> <mml:mi mathvariant="normal">LiClO</mml:mi> <mml:mrow> <mml:mn>4</mml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:math> , singly or in a limited number of combinations, in propylene carbonate (PC) and polyethylene glycol dimethyl ether. Aluminum that is scratched or abraded in an inert atmosphere (so that a protective surface film does not reform) undergoes significant corrosion in PC containing <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline" id="ML7" overflow="scroll"> <mml:mi mathvariant="normal">LiN</mml:mi> <mml:mo stretchy="false">(</mml:mo> <mml:msub> <mml:mo>CF</mml:mo> <mml:mrow> <mml:mn>3</mml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:msub> <mml:mo>SO</mml:mo> <mml:mrow> <mml:mn>2</mml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:msub> <mml:mo stretchy="false">)</mml:mo> <mml:mrow> <mml:mn>2</mml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:math> , <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline" id="ML8" overflow="scroll"> <mml:mi mathvariant="normal">LiC</mml:mi> <mml:mo stretchy="false">(</mml:mo> <mml:msub> <mml:mo>CF</mml:mo> <mml:mrow> <mml:mn>3</mml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:msub> <mml:mo>SO</mml:mo> <mml:mrow> <mml:mn>2</mml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:msub> <mml:mo stretchy="false">)</mml:mo> <mml:mrow> <mml:mn>3</mml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:math> , <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline" id="ML9" overflow="scroll"> <mml:msub> <mml:mi mathvariant="normal">LiCF</mml:mi> <mml:mrow> <mml:mn>3</mml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:msub> <mml:mo>SO</mml:mo> <mml:mrow> <mml:mn>3</mml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:math> , and <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline" id="ML10" overflow="scroll"> <mml:msub> <mml:mi mathvariant="normal">LiClO</mml:mi> <mml:mrow> <mml:mn>4</mml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:math> , but forms a protective film in PC containing <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline" id="ML11" overflow="scroll"> <mml:msub> <mml:mi mathvariant="norm