隨著鋰金屬陽(yáng)極保護(hù)工作的不斷深入，研究人員對(duì)鋰金屬電池中的鋰枝晶和“死鋰”導(dǎo)致的失效機(jī)理越發(fā)關(guān)注，但是由于兩者相似的形貌，如何觀測(cè)和區(qū)分兩者是一個(gè)非常有挑戰(zhàn)的課題，而這個(gè)問(wèn)題對(duì)于了解電池失效機(jī)理和預(yù)測(cè)鋰金屬電池的循環(huán)壽命極其重要。為描述鋰金屬負(fù)極表面活性鋰物種分布，并區(qū)分鋰枝晶和“死鋰”，青島儲(chǔ)能院的研究人員受分析化學(xué)中熒光探針?lè)椒ǖ膯l(fā)，設(shè)計(jì)了一種 9,10-二甲基(DMA)熒光探針，通過(guò)傳統(tǒng)可見(jiàn)光學(xué)手段完成了這項(xiàng)任務(wù)，該技術(shù)得到國(guó)際同行的肯定，相關(guān)成果撰寫(xiě)了題目為Fluorescence Probing of Active Lithium Distribution for Lithium Metal Anode 的科研論文（Angewandte Chemie International Edition，2019，DOI：10.1002/anie.201900105）。

　　在電池進(jìn)行充放電循環(huán)后，金屬鋰負(fù)極表面可能會(huì)產(chǎn)生副產(chǎn)物積累（大量副產(chǎn)物包覆會(huì)使活性鋰失活，即產(chǎn)生“死鋰”）。因此研究人員將熒光小分子DMA均勻涂覆在循環(huán)后的鋰金屬表面。由于DMA可以與活性鋰發(fā)生熒光猝滅的反應(yīng)，而在副產(chǎn)物表面保持穩(wěn)定，因此可以表征鋰離子電池陽(yáng)極表面活性鋰及其副產(chǎn)物在各種電解質(zhì)中的分布情況，為鋰離子電池電解質(zhì)的選擇提供了重要的參考依據(jù)；在鋰沉積溶解過(guò)程中，副產(chǎn)物的積累被可視化和半定量地識(shí)別出來(lái)，可以把電池的性能衰減與副產(chǎn)物的量聯(lián)系起來(lái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)電池性能失效的防控預(yù)警；在循環(huán)后的鋰負(fù)極表面可以清楚地識(shí)別出鋰枝晶和“死鋰”的位置，能夠?qū)κщ姵剡M(jìn)行原因分析。這項(xiàng)技術(shù)為鋰金屬電池的失效機(jī)理分析提供了一個(gè)思路和方向。

　　相關(guān)系列研究獲得國(guó)家自然科學(xué)基金杰出青年科學(xué)基金、新能源汽車(chē)固態(tài)電池項(xiàng)目、中科院深海先導(dǎo)專(zhuān)項(xiàng)、山東省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃基金、中科院青年促進(jìn)會(huì)基金等的支持。