祝贺施杨同学关于准固态电池中锂枝晶演化的原位研究工作被Angew. Chem. Int. Ed. 接收发表！

金属锂负极因其具有较高的理论比容量（3860 mAh g^？1）和最低的电化学势（？3.04 V vs. SHE）而被广泛认为是理想的电池负极材料，但其实际应用受到锂枝晶的不可控生长以及界面不稳定等问题的严重制约，而固态电解质的使用有望在抑制锂枝晶生长、提高电池的安全性能方面发挥重要作用。然而近期的相关研究表明，锂枝晶仍然会在固态电解质内部生长、刺穿。区别于电极表面形成的固体电解质界面（SEI）膜，生长在锂枝晶表面的SEI层发生于金属锂沉积反应的过程中（而电极表面的SEI膜发生于金属锂沉积反应之前），又因为沉积锂的活泼性与不稳定性，阻碍了对于锂枝晶表面的SEI层的原位监测与性质表征。深入理解充放电过程中金属锂枝晶的电化学行为、动力学演化和生长机制，及其表面SEI层的形貌、化学组成和力学模量等物理化学特性，对于丰富固态电解质体系中金属锂负极界面过程的基础研究、指导优化固态电解质设计方面具有重要意义。

利用原位光学显微镜，能够实时监测凝胶基聚合物电解质（GPE）中锂沉积/溶解过程的锂枝晶及其表面SEI层的动态演化过程。研究结果表明，随着电流密度的增加，锂沉积形貌呈现出“均匀生长-苔藓状枝晶-树枝状枝晶”的演化规律；在锂溶解的过程中，锂枝晶内部的金属锂溶解，留下表面的壳层状SEI层在原位置维持原有形态，继续保留在GPE内部。结合原子力显微镜（AFM）、电化学阻抗谱（EIS）以及X射线光电子能谱（XPS）等非原位表征手段，对该壳层状SEI层的形貌、力学模量、化学组成以及局部离子电导率等物化性质进行了进一步的定性/定量研究。在此基础上，通过引入高模量、高离子电导率的均匀致密SEI壳层，有效实现了对金属锂沉积/溶解行为的均匀化调控，抑制了锂枝晶在GPE电解质内部的生长。以上研究结果对准固态电解质体系中的金属锂/电解质界面的基础研究和电池材料的优化设计具有重要意义。该成果近期发表在《Angewandte Chemie International Edition》上。

https://doi.org/10.1002/anie.202001117

Revealing Interfacial Evolution of Lithium Dendrite and Its Solid Electrolyte Interphase Shell in Quasi-Solid-State Lithium Batteries

Angew. Chem. Int. Ed., 2020, in press.

图1. 准固态金属锂电池中锂枝晶及其SEI层的结构示意图。