锂金属负极因其高理论比容量(3860 mAh g-1)和低的标准氧化还原电位(-3.04 V vs. 标准氢电极，SHE)而被认为是理想的负极材料。然而，其不可控的电沉积行为、枝晶的生长和脆弱的SEI膜等问题，阻碍了其实际应用。在锂沉积过程中，电极表面很窄的范围内的浓度场、电场、温度场和应力场等多物理场会发生剧烈波动，显著影响锂的沉积行为。揭示这些复杂的多物理场的动态变化，以及它们对锂沉积过程的影响，对于进一步理解锂的沉积行为至关重要。

近日，诸侯官网张鹏教授、董金超教授、李剑锋教授及化学化工学院赵金保教授团队合作在锂金属负极电极/电解液界面研究方面取得新进展，相关成果以“Optimizing interface concentration and electric fields for enhanced lithium deposition behavior in lithium metal anodes”为题发表在Energy & Environmental Science。

团队合作开发了一种原位增强拉曼光谱定量技术来追踪锂金属/电解液界面阴离子浓度场的演变。通过在电解液中加入惰性内标物TTE进行标定，得到了锂金属沉积过程中界面阴离子浓度定量变化的拉曼光谱证据。在此基础上提出了一种高阴离子浓度界面（HACI）来优化电极/电解液界面的阴离子传输行为，表现出了优异的循环性能和稳定性。本工作说明界面多物理场的优化可以有效地调控锂的沉积行为，为从界面多物理场角度研究锂的沉积行为提供了一个新的视角。

诸侯官网2020级博士研究生刘佳祥为本论文第一作者，化学化工学院博士生华海明为本论文做出重要贡献。张鹏教授、董金超教授、李剑锋教授和赵金保教授为论文共同通讯作者，论文还得到了英国贝尔法斯特女王大学的Jie Lin助理教授的支持和帮助。该工作得到国家自然科学基金项目（21875195, 21875198, 22005257, 21925404, 22222903， 22021001），中央高校基本科研业务费专项资金（20720190040）和福建省产学研联合创新项目（2023H6029）资助。

全文链接：https://doi.org/10.1039/D4EE01816H

（图/文 储能学系）