我们的团队以界面层中的关键物质——氟化锂（LiF）作为切入点，借助多核、多维固态核磁共振技术，发现高性能锂离子电池中的LiF并非以纯相形式存在，而是主要以LiF-LiH固溶体的形态嵌入固态电解质界面层（SEI）中。该结论通过⁶Li同位素NMR、同步辐射X射线衍射和冷冻电镜等多手段得到了有力验证。进一步研究发现，在高库仑效率的电解液系中，SEI中富氢相（LiH_1-yF_y）固溶体占主导地位。相比纯相LiF，LiH_1-yF_y固溶体展现出更高的锂离子导电性，从而成为实现快速充放电的关键组成。作为概念验证，研究团队构建了LiH_1-yF_y涂层并在锂金属电池中开展对比测试，结果显示其性能显著优于传统LiF涂层。

该工作提出了“SEI组分的非均相性”这一全新认识，突破了人们长期以来对电极界面层中各组分为纯相结构的认知，为高性能电解液及电极界面层材料的设计提供了重要理论指导。相关成果以“Probing the Heterogeneous Nature of LiF in Solid-Electrolyte Interphases”为题，近日发表在《Nature》杂志上。