锂（Li）金属在高能量密度锂金属电池中的实际应用受到锂枝晶的持续形成、电化学隔离的锂金属以及固体电解质中间相（SEIs）的不可逆形成的严重阻碍。区分和量化这些非活性锂物种是阐明失效模式的关键。
基于此，厦门大学杨勇教授报道了首次独立建立了Operando NMR装置来观察Cu||LiFePO4[无负极电池（AFBs）]电池中Li金属在长时间循环过程中的动态沉积和溶解过程，并用7Li NMR谱对SEI和死锂金属进行了定量分析。
文章要点
1）研究人员通过滴定气相色谱（TGC）和质谱滴定（MST）两种独立的分析技术进一步验证了定量NMR的可行性和可靠性。研究人员证实了LiH的存在，使这三种技术测定的死锂金属的定量结果产生偏差。
2）研究人员采用更为可靠的定量方法，研究了电流密度、电解质添加剂和盐浓度等几种典型条件下AFBs的失效机理。在这些定量结果的基础上，报道了AFB的两阶段失效过程，并提出了解决方案，以减轻死锂的形成。
这些结合的技术将成为重新评估用于缓解LMBs中死锂金属形成的策略的有用工具，并为未来实用LMBs的研究和开发设计先进的电解质材料提供有益的启示。此外，这些技术还可以推广到其他锂金属系统，如锂-硫电池、固态锂电池以及碱金属电池，如钠电池。
参考文献
Yuxuan Xiang, et al, Quantitatively analyzing the failure processes of rechargeable Li metal batteries, Sci. Adv., 2021
DOI: 10.1126/sciadv.abj3423
https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abj3423
