在SEI膜中LiF具有更好的熱力學穩定性能，在電解液中添加含氟化合物，利用添加劑在電極表面的反應可以形成LiF，從而可以使得SEI膜性能更加穩定。

通過動力學的方法搭建溶劑、鋰鹽、含氟添加劑電解液體系，從體系密度與鋰離子電導率兩個角度判斷模型合理性，其中鋰離子電導率可以通過鋰離子的MSD參數獲取。

再利用該模型參數搭建正極、電解液、負極體系。為了研究不同過電位條件下添加劑在負極表面能否發生化學反應，分析了負極表面的主要成分，以及鋰離子的溶劑化結構；如果添加劑能夠聚集在負極表面，那么對于添加劑在負極表面的反應是有利的；但是能不能發生還原反應，將動力學獲得得的微觀結構進行DFT計算，根據還原電位評價反應可行性。如圖１所示。

圖1. DFT＋MD在SEI膜形成中的應用技術路線

通過MD和DFT結合的方式，明確了鋰離子溶劑化結構的主要成分以及負極表面電解液組分的變化規律，由于不同的溶劑化結構對應不同的還原電位，最終得到不同過電位條件下負極表面平均還原電位的變化規律。

下面我們再看一下利用Materials Studio新版本中的功能Flex和ReactionFinder研究SEI膜的形成。

根據反應路徑與機理創建一系列反應模板，反應模板有反應物結構、產物結構，以及通過DFT計算得到的能壘與反應熱；

搭建負極/電解液體系，負極為石墨體系；電解液為LiPF6和EC溶劑；在石墨烯與電解液接觸表面所有C原子上分配總電荷為2e；后續在石墨表面1 nm區域作為SEI膜的形成區域；如圖3a綠色區域顯示；

這樣在動力學的過程中如果體系中出現了反應模板中的反應物結構，那么通過腳本直接把該結構轉變成反應物結構。

圖3. a：石墨負極與電解液體系；b：反應模板