锂离子电池的正常运行需要在负极表面形成固体电解质界面(SEI)。金属锂电极很早就描述了这一层的作用，并将其扩展到了石墨的情况。SEI对电池的正常运行至关重要，因为它将普通电解液的电化学稳定窗口扩展到原本不兼容的极低负极的电化学电位。

近日，RS2E的R. Dedryvère将XPS分析的重点放在电解液弯月面润湿前沿之前的薄前驱体薄膜上。

文章要点

1）这种前驱体膜的厚度大致在单分子层和10 nm之间，这使得直接对SEI进行XPS分析成为可能。然而，为了在测量过程中精确定位前驱物膜(尺寸约为50-100µm)的准确位置，需要同时检测工作电极、电解液和SEI的C1S信号，以精确调整样品的位置。

2）为了达到这个目的，有必要使用碳质电极。但商用锂离子电池中使用的普通多孔石墨电极不适合于SEI的这种操作研究，因为其粗糙的表面不允许形成恒定厚度的液膜。或者，抛光的玻碳(GC)电极是无孔的，具有平坦的表面，良好的电子传导性，而且由于它是碳质材料，它比模型金属电极更接近石墨的真实情况。事实上，由于不需要Li⁺插层来形成SEI，其形成是由电极的电位驱动的，因此研究表明，在GC电极表面形成的SEI的组成与形成在石墨上的相似。

因此，在这项研究中，对GC电极表面的SEI形成进行operando NAP-XPS研究。

参考文献

F. Capone, et al, Operando observation of the dynamic SEI formation on a carbonaceous electrode by Near-Ambient Pressure XPS, Energy Environ. Sci., 2024

DOI: 10.1039/D3EE03228K