鋰（Li）沉積/剝離行為與全固態鋰金屬電池（ASSLB）中固體電解質界面（SEI）的演變直接相關。然而，固-固界面的復雜過程嵌入在固體電解質之下，這使得原位分析實時和動態過程具有挑戰性。
在這里，中科院化學所文銳研究員使用原位電化學原子力顯微鏡和光學顯微鏡，直接可視化鋰電鍍/剝離/再電鍍行為，并測量了納米級現場形成的SEI的形態/機械性能。
文章要點
1）鋰球在銀汞礦固體電解質（Li6PS5Cl）/Li電極界面處的電鍍/剝離/再電鍍與其表面SEI的形成/起皺/膨脹耦合。結合原位X射線光電子能譜，獲得了鋰球上SEI的逐步形成細節和物理化學性質。
2）結果表明，高運行率會減少 SEI 中的 Li+ 傳導網絡，并使鋰沉積/剝離可逆性惡化，而低運行率會減少鋰沉積位點。因此，通過調節施加的電流速率，可以有效提高鋰成核位點的數量和電鍍/剝離過程的可逆性，以降低過電位并延長循環壽命。
對固-固界面現場形成的 SEI 進行原位分析，提供了 ASSLB 中界面演化與電化學性能之間的相關性。
參考文獻
Zhen-Zhen Shen, et al, Nanoscale Visualization of Lithium Plating/Stripping Tuned by On-site Formed Solid Electrolyte Interphase in All-Solid-State Lithium-Metal Batteries, Angew. Chem. Int. Ed. 2024, e202316837
DOI: 10.1002/anie.202316837
https://doi.org/10.1002/anie.202316837
