​西工大黄维/翁洁娜AEM：超稳定水系双离子存储的固电解质界面

固体电解质界面相（SEI）是作为钝化层的电化学电极的关键组分，这使得商业应用具有较长的日历寿命。然而，由于对传统水性电解质中水性SEI的认识不足，水系锂离子电池（ALIB）的应用受到了极大的限制。

在此，西北工业大学黄维院士、翁洁娜副教授等人通过将阶梯化杂环聚合物电极引入盐包水电解质中，成功地构建了坚固的水性SEI，从而实现了具有长期储藏寿命的超稳定双离子存储并揭示了由含氟/含氧物种组成的复杂SEI。

图1. PDB中双离子存储的电化学性能

研究表明，在基于阶梯化杂环PDB的WiSE中形成了稳定的水性SEI,其中Li⁺和TFSI^–离子载流子都提供了超稳定的双离子存储。由于水性SEI的保护, WiSE中的PDB电极表现出超过80天（＞2000h）的长期循环寿命。

并且利用原位/非原位光谱技术相组合，证明了具有复杂氟化/含氧物种的双层SEI的精确化学成分。酚羟基和相应的离子团簇PDB-H(H₂O)n⁺表明PDB烯化过程中质子共插层，导致水的消耗和pH值的升高。

这样的质子消除路径是PDB电极上动态形成坚固SEI的关键，这种新的SEI形成途径有望拓宽水性SEI的领域，并为设计多功能电极材料以进一步推进ALIB的发展开辟新的途径。

图2. ATR-FTIR和XPS分析

Solid-Electrolyte Interphase for Ultra-Stable Aqueous Dual-Ion Storage，Advanced Energy materials 2022. DOI: 10.1002/aenm.202203532