祝贺郎双雁同学关于金属锂表面SEI演化及LiNO3调控机制的研究工作被Nano Energy接收发表！
锂金属由其高容量，低氧化还原电位等优势备受关注。固体电解质相界面膜(SEI)的形成使界面问题复杂化。自然形成的SEI形态、成分不均, 影响界面处Li+传输和分布，造成Li+通量不均及局部电流密度过大，进而导致不均匀锂沉积。1990年代初，Aurbach等人通过原位原子力显微镜(AFM)实现了液态环境中锂金属界面可视化，获得了对SEI和锂表面形态的初期认识。近年来，尽管多种先进表征技术的发展使领域对SEI的认识逐渐清晰，更多关键问题仍然需要被进一步阐明，包括SEI组分、形貌及其动态演变，关键特征，以及与电解质成分定量关系等。目前，原位AFM已广泛应用于多种锂离子电池电极/电解质界面膜表征，相应地，仍需对锂金属电池SEI进行深入系统研究。
通过原位AFM，研究实现了锂/电解质界面的形貌演变，包括SEI在开路电压(OCP)时的初期形成，以及后续锂沉积/溶解后的动态变化。研究表明，SEI结构及形貌演变对电解质成分存在较大依赖性。1.0 wt％LiNO3电解质体系中，SEI为由疏松纳米颗粒(NPs)修饰的无定形薄膜，该种松散不均的结构致使锂枝晶形核。循环过程中，枝晶增长对SEI施压，研究发现了枝晶顶端SEI的延展及起皱现象；将LiNO3增加至5.0 wt％，SEI的形成过程自NPs逐渐膨胀转变至聚集团簇再分布模式，最终呈现为致密均匀的薄膜-NPs双层结构，从而确保了界面稳定性，提升循环中的电化学性能。通过逐步提升LiNO3含量(1.0-7.5wt％)，SEI纳米级形态特征及演变模式均发生相应改变，表现了SEI-电解质组分密切相关性。本研究使用原位AFM，揭示了电解质定量调控的SEI纳米级形貌、理化性质和动态演变，实现锂金属负极SEI的界面可视化，也可供相关电池及电解质体系借鉴参考。该成果近期发表在《Nano Energy》上。
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2211285520305449
Tunable structure and dynamics of solid electrolyte interphase at lithium metal anode
Nano Energy, 2020, 75, 104967.
图1. LiNO3调控锂表面SEI演化示意图（左）及相应界面形貌图（右）。
