鋰離子電池的正常運行需要在負極表面形成固體電解質界面(SEI)。金屬鋰電極很早就描述了這一層的作用，并將其擴展到了石墨的情況。SEI對電池的正常運行至關重要，因為它將普通電解液的電化學穩定窗口擴展到原本不兼容的極低負極的電化學電位。
近日，RS2E的R. Dedryvère將XPS分析的重點放在電解液彎月面潤濕前沿之前的薄前驅體薄膜上。
文章要點
1）這種前驅體膜的厚度大致在單分子層和10 nm之間，這使得直接對SEI進行XPS分析成為可能。然而，為了在測量過程中精確定位前驅物膜(尺寸約為50-100μm)的準確位置，需要同時檢測工作電極、電解液和SEI的C1S信號，以精確調整樣品的位置。
2）為了達到這個目的，有必要使用碳質電極。但商用鋰離子電池中使用的普通多孔石墨電極不適合于SEI的這種操作研究，因為其粗糙的表面不允許形成恒定厚度的液膜。或者，拋光的玻碳(GC)電極是無孔的，具有平坦的表面，良好的電子傳導性，而且由于它是碳質材料，它比模型金屬電極更接近石墨的真實情況。事實上，由于不需要Li+插層來形成SEI，其形成是由電極的電位驅動的，因此研究表明，在GC電極表面形成的SEI的組成與形成在石墨上的相似。
因此，在這項研究中，對GC電極表面的SEI形成進行operando NAP-XPS研究。
參考文獻
F. Capone, et al, Operando observation of the dynamic SEI formation on a carbonaceous electrode by Near-Ambient Pressure XPS, Energy Environ. Sci., 2024
DOI: 10.1039/D3EE03228K
