锂离子电池的电极材料、电解质溶液均影响着电池的各项性能指标。因此， 对新型电极材料和电解质溶液体系的研究和开发己成为人们关注的研究重心。而 负极材料表面的固体电解质薄膜（SEI film）影响锂离子电池的电化学容量、安全 性、循环性、自放电等性能，也是十分重要的研究方向。本论文对SEI膜、硅基 材料、SnO负极材料界面和性质做了研究。 1、银电极体系SEI膜的表面增强拉曼光谱研究 由于贵重金属在极化低电位下，在相同的电解质溶液中，其表面固体电解质薄 膜（SEI膜）的组分和碳材料表面的SEI膜具有相似性。在国际上，我们首次通 过表面增强拉曼散射（SERS）的方法在银电极表面成功得到了SEI膜高质量的表 面增强拉曼光谱。对放电到0V时的银电极做了详细研究，研究表明：LiCO₃在 SEI膜中以非晶态的形式存在。SEI膜的其他谱峰归属为LiOH．H₂O和Lif等其他 还原物种。为了深入了解SEI膜的性质，我们对锂银合金的SERS做了研究，结 果表明：随着锂离子嵌入银电极，锂离子和银发生合金化反应，原来光滑的银电 极表面逐渐粗糙化，最终导致纳米级锂银合金的生成，纳米锂银合金增强了电极 表面的物种。合金的SERS受锂和银组分的相对含量和表面粗糙度的影响。SEI 膜的SERS来自于锂银合金的增强，而吸附在SEI膜表面的罗丹明（R6G）分子 的增强来则自于锂银合金的长程电磁作用。 进一步对不同放电态下SEI膜的研究表明：SEI膜在不同放电态下的成分是 不一样的，但是，主要成分LiCO₃始终存在，其他谱峰可以归属于烷基酯锂 （ROCO₂Li）。 结果还表明：在微量水存在的情况下，水严重影响着SEI膜的组分。同时对 SEI膜的形成机理做了讨论。 M”12、金电极表面SEI膜的初步研究 为了深入认识 SEI膜，将电池放电到 0＊ V时，在金电极表面上成功得到了SEI膜的高质量的SERS谱图。结果表明：LICO3在SEI膜中仍然以非晶态的形式存在。LIOH，LIOH．氏O和烷基酯理ROCOZLi)等还原物种的SERS谱峰出现在SEI膜的SERS谱中，其SEI膜的形成机理同银电极表面SEI膜的形成机制具有相似性。但从SEI膜的主要成分可知，溶剂同金电极的作用与银电极作用之间又存在着差异。3．硅基材料的谱学研究 纳米硅在室温下显示很高的可逆电化学容量，这引起了人们的极大兴趣。而理离子电池性能的提高同银离子在电极材料中嵌入的电化学行为密切相关。为了深入了解室温下理嵌入硅后对硅晶格和能带所产生的影响，我们通过现场拉曼光谱和荧光光谱对纳米硅、单晶硅、多孔硅的结构和性质做了研究。现场拉曼光谱研究表明：随着理离子嵌入硅（纳米硅、单晶硅、多孔硅）中剂量的增多，硅的晶格结构逐渐被破坏；随着理离子从掺杂的硅基材料中脱嵌，硅的晶格结构又逐渐得到部分恢复。同时，随着理离子的嵌入，硅的荧光谱带出现蓝移；随着理离子的脱嵌，荧光谱带逐渐红移。谱带强度的变化取决于理的掺杂量。这种理调制的光发射现象可归因于量子尺寸效应和表面态。而有机电解液的吸附也对硅的荧光谱带有贡献。4、SnO负极材料固／液界面的性质研究 SEI膜的性质和结构同溶剂在电极表面的吸附状态和吸附点有关系。毗唆是一种灵敏的探针分子，本章选用11比唆分子对SnO负极材料固／液界面的的性质做了研究。研究表明：在沉积有银岛膜的SnO表面和银表面，毗陡分子的吸附状态是不一样的。进一步可以推断出在沉积有银的SnO表面，毗陡分子因银和SnO之间的肖特基势垒作用而主要吸附在SnO表面。SERS提供了在负极材料表面研究溶”剂吸附状态的可能性，从而为进一步研究SEI膜的结构和性质提供依据。