崔屹院士Matter | 冷冻电子断层扫描技术解析锂金属电池中的三维纳米级异质性

本文介绍了斯坦福大学崔屹院士团队利用冷冻电子断层扫描（cryo-ET）技术对锂金属电池中的三维纳米级异质性进行的研究。背景方面，随着高能量密度电池的发展，对敏感电池材料及界面的表征需求日益增加，传统二维成像技术无法满足三维空间关系的揭示。研究目的是通过cryo-ET技术以纳米级分辨率三维可视化锂金属负极，并结合冷冻电子显微镜（cryo-EM）实现原子级细节观测。研究结论表明，在日历老化过程中，锂氢化物（LiH）的生长与固态电解质界面（SEI）的扩展在时间和空间上是分离的过程，短期老化仅出现LiH生长，而长期老化则伴随更显著的LiH生长和扩展SEI形成。该研究为理解锂金属负极老化模式的反应动力学提供了新视角，并为电解液设计优化锂金属电池性能提供了潜在指导。