清华大学化学工程系刘凯团队近日在研究中探索了一种基于分子立体效应的溶胶调控策略。通过该策略，他们成功研发出一种特殊电解质，形成了富含无机物的固体电解质中间相（SEI）和阴极电解质中间相（CEI），实现了金属锂阳极与高压阴极之间的较好兼容性。这项研究提供了关于Li+溶解的新思路，为电解质工程的发展提供了新方向。

为了研究“复杂配位”溶解作用在CEI形成过程中的影响，清华大学分析中心能谱分析平台（国家大型科学仪器中心-北京电子能谱中心）利用准原位X射线光电子能谱技术，对在4.6V电压下循环50次后的NMC811上的CEI详细组成进行了分析。考虑到SEI和CEI对空气的极端敏感性，机组采用了样品准原位转移仓进行样品传递，实现了XPS表面成分及氩离子刻蚀50s后成分的分析。结果表明，E-PFPN中的“复杂配位”溶解作用使CEI的形成过程以阴离子为主导，而非溶剂主导。通过这一过程，构建了一层较薄且坚固的、富含F、N、P元素的无机化合物CEI层。这层CEI有助于保持NMC颗粒的完整性，同时抑制了阴极表面的重建和过渡金属的溶解。研究成果于2023年4月发表在国际期刊《ACS Nano》上。

图：XPS analysis for the NMC811 cathodes cycled in (i) E-DFOB/FEC and (j) EPFPN for 50 cycles with a cutoff voltage of 4.6 V recorded before (0 s) and after (50 s) Ar⁺-sputtering