用于探测锂离子电池中电解质/电极界面的和频生成光谱学进展

理解电解质/电极界面的复杂界面现象对于优化锂离子电池的电化学性能和耐久性至关重要。传统的表征技术，如X射线光电子能谱（XPS）、原子力显微镜（AFM）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）和拉曼光谱，提供了有价值的信息，但通常缺乏分子水平的特异性或在操作条件下的真实原位能力。和频生成（SFG）光谱是一种二阶非线性光学技术，通过选择性地探测具有分子灵敏度、表面特异性和非接触检测的界面，提供了独特的优势。它使得对埋藏界面的振动模式、分子取向和动态演变进行实时监测成为可能，从而揭示界面反应和结构转变的关键见解。本综述总结了SFG光谱在研究锂离子电池中的电解质/电极界面方面的最新进展。重点放在阴极和阳极界面的表征上，包括溶剂吸附、固态电解质界面（SEI）和阴极电解质界面（CEI）的形成，以及高电压界面反应。还讨论了与互补的表面敏感技术的比较分析。最后，强调了SFG在电化学系统中的当前挑战和未来机遇，为推进界面理解和指导下一代电池材料的合理设计提供了视角。