陈人杰/钱骥AM：具有高韧性和高离子电导率的自诱导双层SEI

锂金属被认为是高比能电池最有前景的负极材料之一，而锂表面总是发生不可逆的化学反应，不断消耗活性锂和电解液。固体电解质界面层（SEI）通常被认为是保护锂金属负极的关键部件。

图1 自诱导双层SEI的构建

北京理工大学陈人杰、钱骥等展示了一种具有高韧性和高离子导电性的自诱导双层SEI，以用于超稳定锂金属电池。具体而言，作者通过射频磁控溅射法在锂金属表面直接预沉积了一层超薄的LiAlO₂（LAO）薄膜，作为坚固的锂离子导电无机层。

此外，在最初的电化学循环中，电子隧穿LAO会导致电解液还原和外层有机层的形成。因此，在锂金属负极上可以形成独特的自诱导双层SEI。

图2 对称电池性能

研究显示，由于具有良好的机械强度和离子导电性，坚固的LAO层能有效抑制锂枝晶的生长，从而实现均匀的锂沉积。同时，外层有机层还能进一步提高锂金属负极与电解液之间相间的稳定性。

此外，具有自诱导双层SEI的改性锂金属负极的制备具有很高的可扩展性。得益于双层SEI的显著效果，基于改性锂金属负极的锂对称电池以及各种全电池的电化学性能和循环寿命都得到了大幅提高。

图3 全电池性能

Self-Induced Dual-Layered Solid Electrolyte Interphase with High Toughness and High Ionic Conductivity for Ultra-Stable Lithium Metal Batteries. Advanced Materials 2023. DOI: 10.1002/adma.202303710