金属锂（Li）被认为是用于下一代高能量密度电池的一种极有前途的负极材料。然而，Li金属电池的低可逆性和错综复杂的锂损耗阻碍了其广泛应用。

近日，北京理工大学黄佳琦教授报道了通过实验和模拟相结合，定量区分了非活性Li的早期形成和动态演化，并揭示了Li的动态损耗行为、电解质组成和固体电解质界面层（SEI）结构之间的基本相互作用。

文章要点

1）考虑到Li金属界面在工作电池中的持续动态演化，研究人员阐明了Li在非活性Li中的主要损失形式实际上是由失活Li⁰和SEI Li⁺的相对增长率（k_Li0/k_{SEI Li+}）所决定。

2）通过引入典型的酯/醚类成膜添加剂巧妙地调节SEI，发现了明显的非活性Li的演化过程。此外，1,3-二氧戊环（DOL）能调节高度有序的多层SEI，均匀的颗粒状Li沉积，降低非活性Li的生长速率，从而提高CE和延长电池寿命。

3）最后，研究人员得到了SEI结构、死Li⁰/SEI Li⁺生长速率以及由此产生的电池界面动力学之间的关系图。

所提出的机理见解为揭示Li金属负极的本征界面动力学提供了新的思路，对于合理设计高度可逆的锂负极以制造下一代高能量密度电池具有重要意义。

参考文献

Jun-Fan Ding, et al, Quantification of the Dynamic Interface Evolution in High-Efficiency Working Li Metal Batteries, Angew. Chem. Int. Ed. 2021

DOI: 10.1002/anie.202115602

https://doi.org/10.1002/anie.202115602