目前，基於中性水電解質的水性鋰離子電池（ALIB）因其固有的高安全性、環保性和易於製造性而受到關注。 然而，水分子的電化學穩定性視窗極其有限（123 v .SHE，25，pH = 7,1 atm）和視窗外負極介面處的嚴重析氫反應（HER）嚴重限制了高壓（>1.）。5 v）水性電池的發展，這限制了水性電池的能量密度。從現有的商用鋰離子電池可以看出，抑制HER的有效策略可以通過在負極表面形成強固態電解質介面（SEI）膜來鈍化負極來實現，因為強SEI保護層成功地阻斷了水分子與負極之間的相互接觸， 有效防止連續水分子的分解，使水電解質的電化學視窗擴大，超出水電解質的熱力學視窗約束。然而，與商業無水有機電解質相比，從水性電解質中高效構建高質量穩定的SEI更具挑戰性。
時空同步“SEI原位施工設計思路.
圖1（a）傳統和“時空同步”SEI的構造機理示意圖（圖：LIPO生成的化學驗證）; （b） 根據副反應的電子利用計算的SEI生成效率（SFE）; （c） 水性鋰離子電池SEI中主要成分在純水中的溶解度。
圖2：富脂-SEI的“時空同步”原位構建驗證。
基於此，中國科學院物理研究所北京國家凝聚態物理研究中心懷柔研究部HE-E01課題組博士生朱向珍、北京清潔能源前沿研究中心陳立全院士、索六民研究員提出了一種通過化學沉澱和電化學還原構建固體SEI的策略。 通過在TiO陽極中加入LiHPO作為成膜新增劑，根據HPO**電離平衡運動原理，通過化學方法將HER產生的OH捕獲在陽極介面處，HPO平衡向右移動，並在析氫活性位點智慧型生長，最終在Tio陽極表面成功構建了穩定的富含LiPO的SEI保護層。
圖3改性活生物體的電化學效能tio@x% LHPO（X和10個整細胞（P-N質量比為2：1）。
基於“時空同步”的SEI構建策略，在含水量高（>25%）的10M LITFSI電解液中形成Lipo，可有效防止負極H析出，而無需額外消耗正極的LI和電子，從而降低高壓水系鋰離子電池所需的水電解液鹽濃度閾值， 為實現水系電池低鹽濃度依賴介面化學提供了新的方向。
圖4在10 M LITFSI的前兩個迴圈中，LMO的SEI形成質量（SFQ）tio@5%LHPO全細胞。
該研究成果發表在國際知名期刊Angewandte上，題目為〈Highly Efficient Spatially Temporal Synchronized Construction of Robust Li3PO4-Rich Solid Electrolyte Interphases in Aqueous Li-ion Batteries〉。化學國際版。通訊作者：索六民教授，第一作者：朱向珍博士。
圖5LMO tio@5% LHPO 全電池 0在5C的電流密度下經過10個迴圈後，在陽極表面形成富含Lipo的SEI。
本研究得到了國家重點研發計畫（2022YFB2404500）、國家自然科學計畫（U22B20124）、中國科學院青年人才計畫、中國科學院物理研究所、北京凝聚態物理國家研究中心、北京清潔能源前沿研究中心、 懷柔清潔能源材料檢測診斷研發平台、北京材料基因工程先進創新中心、長三角物理研究中心。
圖6LMO tio@5% LHPO全電池在10 M LiTFSI電解質中的電化學效能。
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