在鋰離子電池的充放電過程是個很復雜的反應過程。它存在多種不同的反應狀態。雖然鋰離子電池越來越受歡迎并被更多的行業替代并應用，但它們的一些工作原理仍不為人所知。持續觀察是提高鋰離子電池性能的最好方法之一，但考慮到其結構的復雜性和顯微鏡的局限性，這并不是個容易事情。
莫斯科Skoltech能源技術中心的科學家們開發了一種新方法來密切觀察某些鋰電池中固態電解質中間體(SEI)的形成。研究人員將SEI描述為鋰離子電池在幾個初始循環過程中，在陽極表面形成的一層薄薄的電解質還原的產物。
研究人員說，這種膜的形成對減緩鋰電池損耗和老化至關重要。然而，對SEI地層的原位測量已被證明是非常困難的，而獲得結果的唯一方法是在實驗室用更統一的替代材料來取代商用電池材料。就目前來說。這種方法非常局限性。且有很高的操作難度
“由于電池的電級的材料通常是粉末狀態，通過原子力顯微鏡(AFM)觀察其表面的動態已經給出困難，在液體環境下這個難度將被加大更多，”斯科爾特技術公司的科學家謝爾蓋·盧克金說。因為標準電池電極太粗糙，所以根本無法進行此類測量，而且在掃描過程中經常會出現孤立的粒子從基板中分離出來。為了嘗試解決這個問題，我們只能把顆粒被嵌入到環氧樹脂和橫截面中，這樣它們就可以固定在檢測基板上。”
除高度定向的熱解石墨（這是一種以前用于研究SEI的較均勻的碳材料之一）之外，Skoltech小組還將其截面工藝應用在中碳微珠石墨和不可石墨化的非晶碳的電極，讓研究人員觀察生成的SEI膜的厚度和評估其電氣和機械性能。
結果發現不同的電極材料對SEI的形成條件有很大的影響，而SEI的粘附性與電極表面粗糙度有關。由于SEI可以穿透高孔隙率的表面并獲得良好的附著力，粗糙的表面可以促進降解率的降低。
在對鋰錳鈷陰極進行截面分析時，未發現SEI層的存在。根據科學家們的研究結果，未來的研究應該認識到陽極和陰極穩定性機制的根本區別。
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