锂离子电池的稳定性严重依赖于固态电解质界面的性质（SEI膜，电解质在碳化物负极表面发生电化学还原形成的钝化层）。然而，由于这种敏感界面化学组成和结构难以表征清楚，因此人们对于SEI膜如何在微观上参与电池老化过程的理解仍然十分有限。在本文中，斯坦福大学的Yi Cui和William C. Chueh等利用低温冷冻电镜对炭黑负极表面的SEI膜进行了成像并追踪了其演化过程。他们发现在首周循环过程中SEI会形成薄而无定形的晶核，在后续的循环过程中会进一步形成几种不同的形貌：（1）一种是致密的SEI层，具有高浓度的无机组分能够有效对碳化物负极进行钝化；（2）厚达几百纳米的拓展SEI层，这种扩展的SEI生长在缺乏紧密SEI的颗粒上，主要由烷基碳酸盐组成。SEI膜的多样形貌表明SEI的生长过程十分不均匀。由于大规模扩展的SEI会对锂离子传输产生负面影响导致容量损失并可能加速电池故障，这些不同SEI形态的同时出现突显了SEI有效钝化的必要性。

William Huang, William C. Chueh, Yi Cui et al, Evolution of the Solid–Electrolyte Interphase on Carbonaceous Anodes Visualized by Atomic-Resolution Cryogenic Electron Microscopy, Nano Letters, 2019

DOI: 10.1021/acs.nanolett.9b01515

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.9b01515