唯一通讯！卢怡君教授团队，首篇Nature Nanotechnology！

本研究针对高电压锂金属电池中电极/电解液界面稳定性不足的核心问题，提出了一种通过分子工程策略调控正极/电解液界面稳定性的方法。研究背景在于传统电解液工程忽视了对界面动态环境的分子级理解，而缺乏原位表征技术限制了从分子层面解释界面稳定性。研究目的是建立一个新的分子级框架来描述和预测界面极性对电化学稳定性的影响。香港中文大学卢怡君教授团队通过在富镍正极活性材料(NMC811)表面锚定具有不同末端基团的偶极自组装单分子层(SAMs)，精确控制界面极性，并首次利用原位表面增强红外吸收光谱(SEIRAS)直接探测SAM末端基团与电解液溶剂分子之间的库仑相互作用。电化学测试表明，经过SAM修饰的Li|NMC811扣式电池在室温2.8-4.7 V电压窗口下以0.15 mA cm⁻²电流密度循环200周后容量保持率可达80%，在60℃高温下同样实现了200周循环后80%的容量保持率。结论表明，这一工作架起了分子设计与纳米级表征之间的桥梁，为理解电化学储能系统中电极/电解液界面的动态行为提供了新见解，对非水体系锂二次电池的研发具有重要意义。