近日，福建师范大学物理与能源学院黄志高教授研究团队与英国兰卡斯特大学Oleg Kolosov教授和曼彻斯特大学Sarah Haigh教授研究团队合作探究了纳米修饰层对于锂电池界面钝化膜形成过程及多颗粒电化学体系相变动力学行为的影响的物理机制。该研究首先构建了掺铝氧化锌(AZO)纳米层涂敷的多晶钛酸锂薄膜电极作为多颗粒电化学相变体系的理想模型，其次利用原位剪切力调制显微镜SFMM谱观测到电极表面剪切力谱渐近曲线中由于SEI膜纳米流变性能差异引起的扭转振动相过渡区，并结合开尔文显微镜和XPS确定了纳米修饰层对界面还原动力学调控机制，进而实现固液界面处SEI膜组分的差异的检测；最后利用电化学表征技术对电化学性能差异及其恒流充放电过程中相变平台处的振荡行为进行了分析，阐明了表面修饰层与电极脱嵌锂均匀性及晶粒集体相变行为导致的电化学振荡行为之间的关系。研究成果以“Controlling interfacial reduction kinetics and suppressing electrochemical oscillations in Li4Ti5O12 thin-film anodes”为题在线发表于Advanced Functional materials。该论文中，博士生陈越和硕士生潘汉殿为共同第一作者，李加新、张健敏、黄志高以及英国Lancaster University的Kolosov教授为共同通讯作者。该研究得到国家自然科学基金面上项目和福建省自然科学基金等多方资助。
SFMM观察SEI的形成及电化学分析电极电化学振荡现象的结果示意图。
论文链接：https://doi.org/10.1002/adfm.202105354