SEI在延长锂离子电池寿命和容量保持方面至关重要，因此，在过去的几十年里得到了人们广泛的研究。电池循环过程中SEI的动态生长和断裂与电解液与电极表面的反应密切相关。理想情况下，SEI应该在初始循环中形成，然后作为体锂和电解质溶液之间的屏障，从而有利于防止锂离子和电解质溶液在随后的循环中持续消耗。因此，许多研究人员试图优化电解液的组成，以在负极上形成稳定、均匀的薄钝化SEI。然而，以往对SEI的研究严重依赖于光谱技术，如X射线光电子能谱、尖端增强拉曼光谱、核磁共振和其他先进的电分析方法。
近日，南方科技大学谷猛研究员，加州大学圣地亚哥分校孟颖教授报道了利用冷冻电镜（cryo-TEM），揭示了电化学镀锂（Li）薄片及其SEI的三维（3D）结构细节。
文章要点
1）研究发现，由于SEI层主要由非晶态聚合物基体中的纳米LiF和Li2O组成，当完全剥离Li时，受损的SEI 3D骨架会发生弯曲和褶皱。
2）SEI层的灵活性和弹性对于在Li剥离后保持完整的SEI 3D骨架起着至关重要的作用。完整的SEI网络能够在随后的循环中在先前形成的SEI网络中成核和生长新镀的Li，从而防止额外的大量SEI形成。
3）电池在精确控制的单轴压力下循环，可以进一步提高SEI的重复利用率，并将库仑效率(CE)提高到97%，这是一种减少额外SEI和无效“死”Li形成的有效策略。
参考文献
Han et al., Conformal three-dimensional interphase of Li metal anode revealed by low-dose cryoelectron microscopy, Matter (2021)
DOI：10.1016/j.matt.2021.09.019
https://doi.org/10.1016/j.matt.2021.09.019
