郑国瑞，向宇轩，杨勇

固体表面物理化学国家重点实验室，厦门大学化学系，福建 厦门 361005

1 引言

锂(Li)金属负极由于其具备最高的理论比容量(3860 mAh∙g−1)、最负的电化学电位(−3.040 V，相对于标准氢电极)和最小的原子量(6.94)等优势，其成功应用将极大提高锂电池的能量密度。然而，锂金属负极在电化学沉积/溶出过程中存在锂枝晶及非活性锂的形成和界面稳定性差等问题，进而导致可充锂金属电池失效1。目前，已有大量针对锂金属负极改性的研究工作被报道2−7，其根本目的均是希望通过改变锂沉积/溶出动力学，抑制甚至消除锂枝晶的形成，以获得表面均匀沉积的锂相，同时改变锂金属表面固体电解质界面(solid electrolyte interface，SEI)层组分和结构，以提升其力学和电化学稳定性，最终使得可充锂金属电池的安全性能、库伦效率和循环稳定性得到提升。然而，以结果为向导的评价方式(如通过扫描电子显微镜对比最终的锂沉积相)，由于缺乏对锂金属沉积/溶出行为演变的清楚认识，无法深入准确分辨锂金属负极改性手段的利弊，此外，锂金属由于其高度活泼性，极易与环境中的水/氧等发生化学反应，给相应的原位表征研究带来了巨大的挑战，致使锂金属负极的前进步伐大大受限。

科学的进步离不开先进表征技术的发展，只有追踪到电极材料在电化学反应过程中的演变，充分了解已有问题背后隐藏的原因，才能够更好地通过针对性的改性方法提高材料的电化学性能及改性效率。……