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锂离子电池（LIB）的成功使用首要归功于在电极-电解液界面处构成杰出的钝化膜（也被称为固体电解质界面SEI膜），阻挠了界面副反响。SEI膜具有杂乱的结构和成分，一般包括多种理化性质显着差异的有机与无机、结晶与非晶物种。在实践电池运转进程中，SEI膜的结构和成分会动态演化，操控着电池里边反响动力学和健康状况。因而，
中国科学院物理研讨所/北京凝聚态物理国家研讨中心的王雪锋特聘研讨员团队一向聚集电极-电解液界面动态演化进程，结合冷冻电镜技能和其他先进表征办法，提醒界面相在不同工况下的构成机制和演化进程。在2023年，发现了下降温度导致电解液不完全分化，在金属锂负极标明产生阻止锂离子传输的富有机亚稳态SEI膜，然后提出经过“低LUMO能级+极性基团”电解液规划战略构成富无机SEI膜来进步电池的低温容量（Nat. Commun. 2023,14,4474）。 在此研讨基础上，他们继续深入研讨负极界面在不同电流密度下的构成与演化规则，提醒了电流密度会改变电解液中溶剂与锂盐的分化途径（即SEI膜构成途径）：在小电流时，电解液优先产生单电子复原反响，构成富含有机物的SEI界面相；在大电流密度时（快速化成），电解液优先产生双电子复原，构成富含无机物的SEI界面相。
图 (a) 电流密度衍生界面演化规则示意图；（b）界面离子传输阻抗；（c）不同化成准则下电极倍率功能；（d）快速化成界面结构；（e）快速化成界面演化结构。
进一步研讨之后发现，无机物的形核与成长进程契合经典形核理论，且跟着电流密度升高，生成的无机物数量显着增多、粒径显着减小。一起，这些细微的无机颗粒在SEI膜内严密堆叠且散布均匀，一方面可为Li+供给丰厚的晶界传输通道，大大下降Li+搬迁势垒、进步其在界面的传输速率，进步电池的倍率功能，另一方面细密结构可抑制电解液的继续分化，然后保证后续快充进程中SEI膜的动态稳定性。
这种界面层增强了界面离子传输，改进了石墨负极的快充功能。该研讨成果突破了惯例知道，为高功能二次电池的界面规划和功能进步供给了全新思路与试验根据。
