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提高电池性能的关键：研究人员获得首个真实的SEI层图像

盖世汽车 Elisha 2022-01-11 09:26:35

盖世汽车讯比起目前的锂离子电池，锂金属电池可以在既定空间内储存更多的电荷。一场开发锂金属电池的竞赛正在拉开序幕，以用于下一代电动汽车、电子产品和其他用途。但是，电池中的电解液会腐蚀锂金属负极的表面，在负极表面形成一层薄薄的粘性物质，称为固态电解质界面，简称SEI。虽然SEI的形成被认为是不可避免的，但研究人员希望稳定和控制该层生长，以充分提升电池性能。然而，到目前为止，在正常工作的电池中，SEI浸透电解质时会是什么样子尚不明了。

（图片来源：SLAC）

据外媒报道，最近，美国能源部SLAC国家加速器实验室（SLAC National Accelerator Laboratory）和斯坦福大学（Stanford University）的研究人员，首次拍摄了该层在自然丰满、松软状态下的高分辨率图像。这是通过低温电子显微镜（high-res）实现的，这项革命性的技术可以揭示小到原子的细节。

研究结果表明，选择合适的电解液，可以充分减少膨胀现象，提高电池的性能。这给科学家们提供了一种有潜力调整并改进电池设计的新方法；同时为研究人员提供了新的工具，帮助其在日常工作环境中研究电池。

研究负责人Zewen Zhang表示，在观察电极和电解质之间的界面时，没有其他技术可以达到如此高的分辨率。“研究人员想要证明，可以在这些以前无法达到的尺度上对界面进行成像，并看到这些材料在电池中的原始状态。这种膨胀现象几乎是普遍存在的，以前电池研究界未能普通认识到其作用。现在，研究人员发现，这种现象能对电池性能产生明显的影响。”