揭示离子对在决定锂金属电池电解质稳定性及固体电解质界面形成中的作用

《ACS Applied Energy Materials》：Unveiling the Role of Ion Pairs in Determining Electrolyte Stability and Solid Electrolyte Interphase Formation in Lithium Metal Batteries

锂金属电池中界面工程通过研究电解液结构及离子-溶剂相互作用，特别是接触离子对（IPs）和溶剂分离IPs对固体电解质界面（SEI）形成的影响，揭示了SEI结构和动态演变的机制，为提升电解液稳定性和优化SEI提供理论支撑。

　　

界面工程（IE）已成为应对锂金属电池（LMBs）中锂金属阳极高反应性挑战的一种有前景的策略。深入理解电解液在电极表面分解的机制和动力学过程至关重要，因为固体电解质界面（SEI）的形成对电池性能起着决定性作用。在此研究中，我们采用了从头算（ab initio）分子动力学模拟方法来探讨电解液结构以及离子-溶剂相互作用的作用，特别是接触离子对（IPs）和溶剂分离的离子对（IPs）的影响。我们的模拟发现，大多数电解液中都存在这两种离子对，它们对SEI的结构及其动态形成过程具有重要影响。除了为锂金属电池中SEI的形成提供基础性见解外，该研究的结果还有助于设计提高电解液稳定性的策略，并优化SEI的组成。