锂离子在固体电解质界面（SEI）中的传输分两步进行：通过外部多孔有机层的快速孔扩散，然后在内部致密无机层中的空位扩散。第二个步骤是在快速充电期间的速率限制步骤。在本研究中，印第安纳大学与普渡大学印第安纳波里斯联合分校Xie Jian、宾夕法尼亚大学Eric A. Stach通过在传统的碳酸亚乙酯基电解质中添加LiNO₃，在单斜Nb₂O₅（H-Nb₂O₅）表面构建更厚的SEI（富含SEI）结构。

本文要点：

1) 作者发现两个电极（一个富含SEI，另一个缺乏SEI）的电化学性能几乎相同，包括它们的快速充电能力和循环稳定性，尽管它们的SEI结构存在显著差异。作者通过低温扫描/透射电子显微镜分析发现，单个无机颗粒（例如Li₂O）和无定形物质（LiN_xO_y/有机组分）在H-Nb₂O₅表面上离散修饰。

2) 作者提出了一种新的锂离子通过SEI传输的机制：一步孔扩散，而没有第二步慢扩散。这种一步孔扩散过程提供了极其快速的锂离子传输，并有效地消除了用于快速充电的SEI中锂离子传输的动力学限制。

参考文献：

Yikang Yu et.al Kinetic Pathways of Fast Lithium Transport in Solid Electrolyte Interphases with Discrete Inorganic Components EES 2023

DOI: 10.1039/D3EE02048G

https://doi.org/10.1039/D3EE02048G