2025新锐科学家专刊 || 南京工业大学陈宇辉教授：膜分离DEMS实现有机电解液电池中的长期产气分析

背景：传统DEMS技术采用疏水PTFE膜作为真空接口，在有机电解液体系中无法阻隔挥发性有机溶剂分子，导致电解液干扰质谱信号、电池过早失效，难以进行长期循环研究。研究目的：为解决上述问题，南京工业大学陈宇辉教授团队开发了一种膜分离DEMS（MDEMS）技术，采用氧化石墨烯膜选择性分离有机溶剂，以实现有机电解液电池中的长期产气分析，并探究LiDFOB添加剂和NCM811正极碳包覆策略对电池产气行为的影响。结论：MDEMS技术有效抑制溶剂干扰，延长原位测试时间，实现数百小时稳定测试；实验表明LiDFOB添加剂在循环初期抑制产气，但高温下因过渡金属离子溶出破坏SEI膜而消耗，保护作用减弱；NCM811正极碳包覆可抑制过渡金属离子溶出，与LiDFOB结合显著延缓电池失效。该技术适用于其他挥发性电解液电池体系，未来可与其他原位表征技术联用，全面认识电池失效机制。