综述：生物质衍生碳基催化剂用于电化学制备过氧化氢

本综述推荐：该研究系统探讨了硝酸盐（LiNO3、KNO3等）和亚硝酸盐（NO2?）作为电解质添加剂对锂金属电池（LMBs）性能的影响，揭示了NO3?通过参与Li+溶剂化过程促进高质量固态电解质界面膜（SEI）形成，而NO2?虽优化Li沉积均匀性但无法稳定SEI。研究为高能量密度电池的电解质设计提供了新思路。

　　

引言

能源转型背景下，锂金属电池（LMBs）因超高能量密度（锂负极理论容量3860 mAh g^?1）成为下一代储能系统焦点。然而，锂枝晶生长和固态电解质界面膜（SEI）不稳定性严重制约其发展。硝酸盐添加剂（如LiNO₃）被广泛用于抑制多硫化物“穿梭效应”并提升库仑效率（CE），但其机理尚不明确。

电解质添加剂的性能比较

研究对比了KNO₃、NaNO₃、KNO₂和NaNO₂在Li||Cu半电池中的表现。结果显示，0.05 M KNO₃添加剂使CE提升至98.5%，优于NO₂^?体系。NO₃^?通过参与Li⁺溶剂化形成无机富集SEI，而NO₂^?虽与Li⁺和Li (110)晶面吸附更强，但生成SEI的稳定性较差。

反应机制与协同效应

密度泛函理论（DFT）计算表明，NO₃^?的适度吸附能使其优先还原为Li₂O和Li₃N等SEI组分，而NO₂^?的高反应性导致SEI结构松散。阳离子（K⁺/Na⁺）与阴离子的协同作用显著影响Li⁺沉积动力学，其中Na⁺在Li||S电池中会生成Na₂S₂O₃等副产物，加速容量衰减。

创新表征方法

研究提出通过常规透射电镜（TEM）图像质量评估SEI性能：高质量SEI（无机富集且致密）可增强电子束散射，获得更清晰的衍射斑点。这一方法为界面分析提供了实用工具。

结论

硝酸盐添加剂通过调控SEI化学组成和Li⁺溶剂化结构优化电池性能，而阳离子选择需兼顾电极兼容性。该工作为高能量密度电池的电解质设计提供了理论依据，并开创了SEI定性评价的新途径。