在锂离子和锂金属电池的循环过程中，不可逆反应、形态变化和电活性材料的损失会降低电池容量。锂电池中气态副产物的积累被认为会通过电池膨胀和破裂导致故障，考虑到放出气体的易燃性，这有时可能是灾难性的。一个相关的副产物是氢气，它在水杂质和质子溶剂物质的还原过程中产。然而，在失效点之前，人们对氢如何影响锂电池的循环知之甚少。氢的作用可能包括LiH在固体-电解液界面(SEI)中的形成和LiH的枝晶生长。
近日，斯坦福大学崔屹教授发现锂电池中LiH的形成可能遵循一种不同的途径：循环过程中产生的氢在已经沉积的Li金属中反应成核并生长，消耗活性Li。
文章要点
1）研究人员提供了锂电池中形成的LiH将活性Li与降低电池容量的集电体电隔离的证据。
2）此外，还检测到锂金属和氢化锂在石墨和硅阳极上的共存，表明在大多数锂电池负极化学中都有氢化锂的存在。
3）最后，研究人员发现LiH有自己的SEI层，在化学和结构上与Li金属上的SEI不同。
研究结果突出了LiH的形成机制和化学来源，为如何防止其形成提供了关键的见解。
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Rafael A. Vilá, et al, LiH formation and its impact on Li batteries revealed by cryogenic electron microscopy, Sci. Adv. 9, eadf3609 (2023)
DOI: 10.1126/sciadv.adf3609
https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adf3609
