北理工黄佳琦/张学强、清华张强、苏大程涛JACS：锂电池超薄SEI的形成和调控机制

背景：金属锂电池因其高能量密度潜力而备受关注，但实际应用中受限于有限的锂库存和电解液，导致循环寿命短，其核心问题在于固体电解质界面膜（SEI）的持续生成和破裂会不断消耗活性物质。研究目的：为了减少SEI形成过程中的消耗并提升界面稳定性，本研究旨在通过加速电解液脱氟动力学，实现超薄SEI的原位生成与调控。结论：通过使用二甲氧基二甲基硅烷（DMDMS）电解液，形成了大尺寸联合聚集体，加速了阴离子脱氟，从而在金属锂负极表面原位构筑了平均厚度约5.3纳米的超薄、均匀SEI。该超薄SEI显著降低了形成过程中的锂和电解液消耗，降低了锂离子传输能垒，使得535 Wh kg-1级的金属锂软包电池在贫电解液条件下稳定循环190次，并在-30℃低温下保持良好的循环性能。这项工作阐明了超薄SEI的形成机制，为开发高能量密度、长寿命金属锂电池提供了理论指导和电解液设计原则。