ASEI 平均厚度為 40 nm，屬于雙層結構。外層的主要成分是有機成分烷基碳酸鋰，它們可以提供柔韌性和彈性以適應由 Li 沉積/溶出引起的體積變化 [9,11] 。內層含有更多的無機物質，主要成分是 LiF ；此外，Li 2 O、Li 3 N 和 Li 2 S 也同時存在于內層中。根據文獻報道，富含 LiF 的 SEI 層可以引導 Li 均勻有序地成核/生長，由于 LiF 電子絕緣且具有高 Li + 離子電導率、低界面電阻、寬電化學穩定窗口、調節表面張力能力、高界面穩定性和高機械模量，因此富含 LiF 的SEI 層還能有效避免鋰枝晶的形成 。此外，Li 3 N 具有極高的機械強度（ 189 Gpa ）、極高的 Li + 電導率（約-3 -110 S cm ）和穩定性，因此含 Li 3 N 的 SEI可有效保護 Li 電極免受電解質腐蝕并阻止鋰枝晶的生長。Li 2 O 和 Li 2 S 也具有高 Li + 傳導性和高機械模量（2 2Li O 169.0 GPa Li S 82.6 GPa ），因此它們也可以避免電解液分解、防止鋰枝晶形成 。由此可見，本工作中的 ASEI 內層的無機組分可以有效地抑制 Li 枝晶形成，其中主要成分 LiF 在 ASEI 中起主導作用，有效抑制 Li 枝晶生長的同時還可以引導鋰均勻有序地成核/生長。該雙層結構 ASEI 的作用機理如圖 4-11 所示。此外，實驗還發現 ASEI 中的無機成分（LiF）和有機成分（烷基碳酸鋰）的含量都相對高于 NSEI 中的含量，這種組成差異可能是由電解質中各種組分的反應順序引起的。ASEI是在-131 mol L LiTFSI/DME+2 wt.%LiNO中以-20.015 mAcm 的電流密度恒電流從 OCP 陰極極化至 0.30 V 在 Cu 電極表面所形成的，因此電解質組分的還原反應順序是這樣的：LiNO 3 首先在 1.71 V 下還原；隨著電位降低至約 1.30 V，LiTFSI 開始還原，同時 LiNO 3 進一步還原；隨著電位降低至 0.85V，DME 逐漸分解并可能進一步與 TFSI - 的還原產物反應形成有機沉積物。本 工 作 中 的 XPS 分 析 結 果 與 文 獻 中 的 結 果 一 致 。 而 NSEI 是 在-131 mol L LiTFSI/DME-DOL+1 wt.%LiNO 中循環生成的。當 Cu 電極上沉積新鮮裸露的鋰后，鋰與電解質中不同組分間發生競爭反應原位形成 NSEI。因此，NSEI中的無機組分（LiF）和有機組分的含量相對低于 ASEI 中的含量。從上面的分析可以看出，因為電解質中不同組分的分解產物起不同的作用，且不同組分的還原分解發生在不同電勢下，因此通過恒電流還原法控制電勢的逐漸變化在決定 ASEI 的組分、成分分布方面起關鍵的作用，同時小電流密度下形成的 ASEI 更均勻致密。然而，在 NSEI 形成過程中，由于金屬鋰一旦與電解質接觸就發生不可控的競爭反應，且電流密度分布不均，使得 NSEI 的組分、成分分布不能達到最優化，因而其性能也不可控。這可能是 NSEI 和 ASEI 作用相差較大的關鍵點。另外，本工作和之前報道的在 LiTFSI/LiNO 3 /醚電解質中形成的 ASEI 相比，主要有兩大區別。一是本工作中的 ASEI 是在非鋰基底（Cu 電極）上形成的，而文獻中的 SEI 絕大多數是直接在鋰金屬上形成的。采用非鋰基底構建鋰金屬電極不僅有利于節省鋰資源，而且有利于緩解鋰金屬負極的安全問題 。二是本工作中的 ASEI 是在3 LiTFSI/DME-LiNO 電解質中通過恒電流陰極極化可控形成的，這種方法形成的 ASEI 的組分、成分分布得到了很好的優化，而文獻中的 SEI 絕大多數是鋰金屬與電解質直接接觸時通過鋰與電解質中不同組分間發生的競爭反應原位形成的，該過程不能較好地優化 SEI 的組分和成分分布。