北理黄佳琦Angew：高效工作锂金属电池中动态界面演化的量化

锂金属被认为是下一代高能量密度电池的有前景负极。然而，低可逆性和复杂的锂损失阻碍了锂金属电池的广泛应用。

北京理工大学黄佳琦等定量区分了非活性锂的动态演化，并破译了动态锂损失、电解液化学和固体电解质界面（SEI）结构之间的基本相互作用。

研究发现，考虑到工作电池中锂金属界面的持续动态演变，非活性锂中锂损失形式的支配实际上是由死Li⁰和SEI Li⁺的相对增长率决定的。

此外，在通过引入典型的酯/醚成膜添加剂巧妙调整SEI化学时，作者发现了不同的惰性锂演化过程，1,3-二氧戊环(DOL)可以调节高度有序的多层SEI、均匀的粒状锂沉积物并降低非活性锂的生长速率，从而提高库伦效率并延长电池寿命。

图1. 定量区分不同电解液中SEI Li⁺/死Li⁰的容量损失

最后，作者提供了一张示意性总结图片，以了解SEI结构、死Li⁰/SEI Li⁺生长速率以及由此产生的电池界面动力学之间的相关性。这项工作所述的机理见解为理解锂金属负极的固有界面动力学提供了新的思路，为合理设计高可逆锂负极以制备下一代高能量密度电池提供了参考。

图2. 不同电解液中首次沉积和第20次剥离后Li层的表面和横截面形貌

Quantification of the Dynamic Interface Evolution in High-Efficiency Working Li Metal Batteries. Angewandte Chemie International Edition 2021. DOI: 10.1002/anie.202115602

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