了解锂的成核和生长机理是提供长循环寿命和安全的锂离子电池或锂金属电池的关键。然而，目前没有发现有关锂金属沉积的定量报道。
国立台湾科技大学Wei-Nien Su和Bing-Joe Hwang团队提出了一个用于定量了解与SEI形成相关的Li成核和生长机理的模型，称为Li-SEI模型。研究发现，各种超电势下的电流瞬变会引发Li金属在裸铜箔上的形核和生长，因此研究者以考虑了3D扩散控制的瞬时过程（j3D-DC）并同时减少由于SEI断裂引起的电解质分解（jSEI）的Li-SEI模型 用于研究Li的成核和生长机理。实验和理论瞬态的单独贡献指出，扩散系数（D）、成核速率（N0）和电解质分解速率常数（kSEI）的基本动力学值可以由Li-SEI模型确定。其中，JSEI随着时间增加，这表明由于Li沉积时SEI断裂，电解质分解产生的电流随时间增加。同时，kSEI随着超电势的增加而增加，表明在更高的超电势或更高的增长率下，SEI断裂更为严重。具有FEC添加剂的电解质中的kSEI较小，表明FEC添加剂可以显著抑制锂金属沉积过程中的SEI断裂。该模型的提出为定量了解Li在不同基质或不同电解质中的成核和生长机理以及电解质分解开辟了一条新途径。
Balamurugan Thirumalraj, Tesfaye Teka Hagos, Chen-Jui Huang, Minbale Admas Teshager, Ju-Hsiang Cheng, Wei-Nien Su, Bing-Joe Hwang, Nucleation and Growth Mechanism of Lithium Metal Electroplating, J. Am. Chem. Soc.2019
DOI: 10.1021/jacs.9b10195
