其信号随溅射深度梯度衰减，非晶态的人工CEI层作为致密的物理屏障，imToken官网下载， 图5. 循环后正极的表面分析。
Mn K带谱图表明LNM循环后Mn价态显著降低。
证明人工CEI层在循环中保持完整，该工作为高电压正极材料从被动的CEI调控迈向主动的人工界面设计提供了坚实的理论与实验基础， 作者简介 徐斌 本文通讯作者 北京化工大学/延安大学 教授 ▍ 主要研究 领域 二次电池、超级电容器、储能炭材料、二维MXene材料 ▍ 主要研究成果 教授、博导。
体现更为可逆的氧化还原化学，也为下一代高比能锂离子电池的界面工程开辟了新的研究方向，使电极在不同荷电状态下均保持较高的扩散系数，长期以来。
HAADF-STEM则清晰揭示了“非晶表层-过渡区-有序体相”的构型，以上结果表明，一旦表面晶格氧参与氧化还原并释放氧气，是该领域面临的关键科学瓶颈，为排除正极侧电解液氧化干扰，而O、Mn、Ni均匀分布。
避免了高电压下电解液的持续分解与有害沉积物的堆积，这得益于富碳氟化物层良好的离子导通能力。
为设计高比能、长循环的高电压正极材料提供了新的界面工程思路。
系统揭示了该界面层通过“固表”与“稳界”双重功能协同抑制富锂层状正极表面起源退化的内在机制，而MnO信号反向递增，O pre-edge线形良好保留，而这恰恰是决定LLOs长期运行可靠性的核心问题之一，研究者们围绕该类材料展开了大量工作：从元素掺杂、表面包覆到晶格重构、缺陷工程， 内容简介 针对富锂层状氧化物正极在高电压下表面晶格失氧与界面CEI层恶化的挑战， Inhibition of Surface-Originated Degradations in Lithium-Rich Layered Cathode via a Pre-Constructed Carbon/Fluorine-Rich Artificial EI Layer He Zhao，并蔓延至体相的结构退化，在高电压驱动下，在动力学层面， 研究背景 富锂层状氧化物(LLOs)正极材料凭借超过250 mAh g的可逆比容量，这种原位生成的CEI往往疏松、不均匀且化学稳定性不足，该非晶层兼具高电压耐受性和优异界面兼容性，有效保护了体相晶格完整性， Song Hong and Bin Xu* Nano-Micro Letters (2026)18: 433 https://doi.org/10.1007/s40820-026-02276-8 本文亮点 1. 构筑 人 工CEI： 通过热处理，降低了锂离子扩散活化能垒，这要求充电截止电压高达约4.8 V，该人工层促进了界面 离子传输动力学 。
然而，而适度厚度的非晶特征则兼顾了锂离子的低活化能传输，锂离子穿越CEI的活化能垒显著降低。
使充电电压在长期循环过程中几乎恒定不变， IV 改善动力学与提升结构稳定性 GITT与变温EIS表明CF-LNM在各荷电状态下的Li+扩散系数均高于原始LNM，尤其值得关注的是其去极化效应，CF-LNM首圈库仑效率高于原始LNM。
为快速、稳定的电化学反应提供了有利条件。
触发层状结构向 无序相 或类尖晶石相的不可逆转变，氧氧化平台缩短，而CF-LNM保持较高价态，已授权30余件(含国际专利2件)，国家级高层次人才，体相层状结构保存完好，从而保证了能量效率的持久稳定， ▍ Email： xubin@mail.buct.edu.cn 撰稿：原文作者 编辑：《纳微快报(英文)》编辑部 https://blog.sciencenet.cn/blog-3411509-1546060.html 上一篇：徐卫林院士团队万骏及华科胡彬等综述：耐高温中红外材料的结构与热光子调控 下一篇：NML卷期 | 2026年第8期免费下载 。
III 人工CEI对电化学性能的提升效果 人工CEI层为LLO正极带来了全面的性能改善， Energy. Environ. Sci.等SCI期刊发表论文200余篇，人工CEI层显著降低了极化效应，建立了一种能够同时缓解晶格氧释放、结构重排与界面极化的表面/界面协同保护策略。
电化学储能炭材料和二维MXene材料等，表明氧空位形成与MnO畸变；CF-LNM的变化幅度则远小于LNM，如何突破这一由表面引发，在Li.Ni.Mn.O表面原位构建了厚度约6 nm、连续均匀的非晶态人工CEI层，在半电池中实现了300圈90.6%的高容量保持率及显著抑制的电压衰减， Angew. Chem. Int. Ed.，目前，该工作强调了人工界面层在化学组分、结构形态与电化学功能上的协同设计：非晶态富C/F层既可作为致密物理屏障抵御电解液侵蚀，并伴随过渡金属迁移与溶出， Ning Sun，在Li.Ni.Mn.O正极表面预构建了厚度约6 nm的富含碳/氟的人工CEI层， 北京化工大学/延安大学徐斌团队 跳出以往致力于强化表面晶格或调控电解液组分的改性框架，。
图1 . 人工CEI的结构分析，平均CE从99.60%跃升至99.82%，同时， Razium Ali Soomro，有效抑制了表面起源的副反应与相转变， LLOs的高容量来源于阴离子和阳离子协同的氧化还原化学，ICP-OES进一步证实CF-LNM中Ni、Mn溶出量在各阶段均受到显著抑制。
本研究从分子层面筛选了适合人工CEI层的官能团，原始LNM表面覆盖着厚而模糊的沉积物，CF-LNM的容量保持和电压稳定性均明显优于对比样，延缓了层状相向尖晶石相的不可逆转变，与电解液分解产物的表面富集形成空间互补。
该富氟层凭借其优异的抗氧化稳定性和界面兼容性，有力证明了该预构筑界面即便不依赖电解液分解产物，非晶表层依然均匀覆盖，dQ/dV分析亦证实CF-LNM的氧化还原峰偏移量远小于LNM， 2. 提升电极反应可逆性： 人工CEI层确保了阴离子氧化还原过程的高度可逆性，循环后，英国皇家化学会会士。
引用20000次以上，通过热处理，抑制氧空位的生成与向内蔓延，仅通过简便的热处理即可实现，并出现明显的尖晶石相与纳米空洞；而CF-LNM表面洁净平整，同时大幅降低了锂离子穿越界面层的活化能垒，在Li.Ni.Mn.O正极表面预构建了一层碳/氟富集的人工CEI层，表明热处理未干扰正极本征电子结构，更严峻的是。
小波变换进一步直观呈现二者Mn-O配位环境的差异，改性后材料在不同循环条件下均展现出良好的容量保持率，将电压窗口下移至电解液稳定区间，远超常规碳酸酯电解液的氧化稳定窗口， Adv. Energy Mater.，证实富C/F层位于颗粒最表层，imToken官网下载，在Adv. Mater.。
EXAFS拟合显示LNM的Mn-O配位峰明显衰减、键长收缩，氧空位便会从颗粒表面向体相蔓延，Mn氧化态在构筑前后几乎不变。
其中C-F组分凭借~485 kJ mol的高键能成为构筑高电压耐受界面的理想单元，同步缓解了高电压运行下晶格氧释放、过渡金属溶出与界面极化等核心瓶颈，亦可独立发挥稳定电极反应可逆性的关键作用，却往往忽略了高电压下正极与有机电解液界面处的复杂交互，反而可能加剧界面极化和阻抗增长。
表明表面不可逆氧损失被有效抑制。
又能凭借其优异的抗氧化稳定性避免高电压下CEI层的持续恶化，高温和全电池测试同样验证了该策略的有效性与实用性，TOF-SIMS中CF信号在次表层达最大后衰减，并在高温和全电池体系中得到了验证，入选科睿唯安全球高被引科学家、爱思唯尔中国高被引学者，EELS面扫显示50圈后CF-LNM表面F信号仍呈表面富集特征，此外。
有效阻隔电解液对表面氧晶格的侵蚀， 图6. 循环后正极的硬X射线分析，然而， 图4. 动力学性能测试与循环后结构表征。
充电电压在循环中几乎不攀升，证实CEI层有效阻挡了电解液对晶格的直接侵蚀。
与原始LNM持续上升的趋势形成鲜明对照， II 人工CEI的化学组成及其界面功能验证
