应化所Adv. Sci.：基于电解液切换策略的快充宽温锂离子电池！

在电极上设计形成的固体电解质界面(SEI)对于实现金属离子电池的高性能至关重要。然而，电解液分解导致的SEI形成机制在分子尺度上尚不完全清楚。

中科院长春应化所明军、李茜、马征等提出了一种通过切换电解液来调整SEI性能的新策略。

图1 在电极上构建人工SEI

具体而言，首先在一种特定的电解液中赋予电极特定的SEI，然后将所得电极在另一种更普遍的电解液进行运行。作为一个范例，作者发现在醚基电解液中，石墨负极上可以形成独特且更薄的SEI（即石墨@SEI），然后这种获得的石墨@SEI可以应用于商业碳酸酯电解液中，从而使快速充电的锂离子电池很容易被构建。

图2 切换电解液界面模型的优势

此外，这里构建了一个界面模型来证明从醚基电解液到碳酸酯电解液的电解液分解路径的差异，其中Li⁺-溶剂-阴离子复合物的构象和电化学稳定性被证明是影响SEI形成机制的主要因素，从而阐明了获得更高倍率性能的原因。

这种新的方法不同于之前报道的那些电极涂层和/或电解液工程，通过这种方法，我们可以很容易地将不同电解液的优点结合到一个电池系统中。相信这种切换策略和对SEI形成机制的理解为SEI的设计开辟了一条新途径，这对于追求具有更高稳定性的多功能电池系统具有普遍性。

图3 快速充电LIB的应用

Switching Electrolyte Interfacial Model to Engineer Solid Electrolyte Interface for Fast Charging and Wide-Temperature Lithium-Ion Batteries. Advanced Science 2022. DOI：10.1002/advs.202201893

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