建立场流竞争模型以解析非单调的Li+界面动态过程，从而稳定高压阴极-电解质界面

《Journal of the American Chemical Society》：Establishing the Field-Flow Competition Model to Decipher the Nonmonotonic Interfacial Li+ Dynamic Process for Stabilizing the High-Voltage Cathode–Electrolyte Interface

揭示锂离子电池电极/电解液界面（CEI）动态溶剂结构演化机制，发现Li+在界面呈现“富集-耗竭-再富集”多阶段非单调演变规律。提出场流竞争调控模型，阐明电场强度、电流密度、溶剂极性对界面溶剂结构的调控作用及CEI组成的影响机制。开发基于电位调制的激活策略，有效抑制Li+/阴离子耗竭相形成，构建机械强度显著的CEI，显著提升高压正极材料循环稳定性。为先进储能体系电极/电解液界面理性设计奠定理论基础。

　　

解析界面溶剂化结构的演变是实现高性能锂离子电池的关键所在。尽管体相电解质的溶剂化化学性质已得到广泛研究，但界面物种在电场和浓度场作用下的动态行为及其在正极-电解质界面（CEI）形成中的作用仍不清楚。在此，我们利用原位电化学光谱技术揭示了界面Li⁺种群的多阶段非单调演变过程，该过程表现出“富集-耗尽-再富集”的趋势。我们提出了一个场流竞争调控模型：界面电场促使Li⁺从界面迁移出去，而脱锂作用导致的Li⁺流入则补充了界面浓度。这一机制框架将界面溶剂化状态与操作参数（场强、电流密度、溶剂极性）联系起来，并通过一个受相位控制的溶剂化过程最终决定了CEI的组成。基于这些发现，我们开发了一种基于电位调节的激活方案，以规避有害的Li⁺/阴离子耗尽阶段，从而构建出机械性能更稳定的CEI。这种方法显著提高了高压正极的循环稳定性。通过揭示动态界面溶剂化工程的原理，这项工作为先进储能系统中电极/电解质界面的合理设计奠定了基础。