研究背景
金属锂具有密度低、理论容量高、标准电极电位低以及与锂化和非锂化阴极材料的兼容性较好等优点，是一种理想的阳极材料。由于锂阳极和电解质界面上存在复杂的固体-电解质界面(SEI)，因此在电池电极之间实现稳定和可逆的锂离子迁移是一项艰巨的挑战。在锂阳极上设计稳定的固体-电解质界面是成功开发锂电池的关键，因为SEI的性能在很大程度上决定了锂阳极的电化学性能。然而，由于锂阳极的异质成分、纳米结构、对周围环境的敏感性以及SEI的时空演化，因此对SEI的控制和理解仍然具有挑战性。
工作内容
图1. Li0阳极的液体和悬浮电解质
斯坦福大学鲍哲南教授和崔屹教授提出了一种悬浮电解质设计，即无机纳米颗粒与液体电解质的混合物，以了解悬浮液在影响SEI演变和锂阳极电化学性能方面的作用。研究表明，在液体电解质中添加Li2O可提高库仑效率，降低成核过电位，稳定锂界面，并改善电池的电化学性能。此外，悬浮电解质设计已扩展到最先进的高性能电解质，以确认悬浮电解质不限于特定的电解质系统。并且通过悬浮电解质设计确定Li2O在液体电解质中所起的重要作用。
因此，悬浮电解质设计可能成为一个有用的研究平台，用于密切观察无机物的明确特征，这些特征对于锂离子电池的SEI至关重要。作者期望悬浮电解液设计能够更好地理解：(1)锂阳极SEI中的无机物，(2)设计电解液的简便通用策略， (3)修改锂离子溶剂化环境。以在锂阳极上获得有利的SEI，从而开发可靠的锂离子电池。
相关论文以“Suspension electrolyte with modified Li+ solvation environment for lithium metal batteries”为题在线发表在Nature Materials上 (https://doi.org/10.1038/s41563-021-01172-3)。