目前，基于中性水系电解液的水系锂离子电池因其固有的高安全性、环境友好性、易于制造等诸多优点而备受关注。然而，水分子极为有限的电化学稳定性窗口和在超出窗口后负极界面处严重的析氢反应严重限制了高压水系电池的发展，从而限制了水系电池的能量密度。
抑制HER的有效策略是可以通过在负极表面处形成坚固的固体电解质界面膜来钝化负电极而实现，因为坚固的SEI保护层成功地阻挡了水分子与负极之间的相互接触，有效地防止了连续的水分子的分解，这可以将水系电解液的电化学窗口扩宽到水系电解液本质的热力学窗口约束之外。然而，与商业无水有机电解液相比，水系电解液要高效地构建高质量、稳定的SEI却更具挑战性。
基于此，来自中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心怀柔研究部HE-E01组，北京清洁能源前沿研究中心陈立泉院士和索鎏敏研究员指导的博士生朱祥振针对水系电池负极界面处难以高效地形成坚固SEI膜的问题，提出了一种通过化学沉淀和电化学还原协同参与“时空同步”的构建坚固SEI的策略。
通过向TiO2负极中加入LiH2PO4作为成膜添加剂，根据H2PO4–三级电离平衡移动的原理，通过化学法在负极界面处捕获HER产生的OH–，并触发H2PO4–平衡向右偏移，并智能地生长在析氢活性位点，最终成功的在TiO2负极表面构建了一层稳定的富Li3PO4的SEI保护层。
该工作以“Highly Efficient Spatially–Temporally Synchronized Construction of Robust Li3PO4-rich Solid–Electrolyte Interphases in Aqueous Li-ion Batteries”为题目，发表在了国际知名期刊Angewandte Chemie International Edition上。
通讯作者：索鎏敏研究员，第一作者：朱祥振博士。