這項研究的核心突破在于建立了一套 "同位置、無損傷、惰性轉移" 的表征體系，讓 SEI 層的動態(tài)演化過程無所遁形：

創(chuàng)新樣品轉移設計：特制樣品架可實現(xiàn)電極在 SECM 電解池內的循環(huán)測試，且能在氬氣手套箱保護下，將樣品無損轉移至 XPS 儀器，全程避免空氣與水分干擾；

坐標校準精準定位：通過測試樣品的 SECM 與 XPS 圖像疊加校準，建立了兩種儀器的坐標轉換模型，無需在樣品表面制造劃痕等標記，即可實現(xiàn)微米尺度下特定區(qū)域的精準定位表征；

功能與組成同步解析：SECM 負責探測局部電子轉移動力學，反映 SEI 層的阻擋性能；XPS 則分析對應區(qū)域的化學組成，兩者分辨率均達到微米級別，實現(xiàn) "性能 - 成分" 的直接關聯(lián)。

▲Fig2 SECM電解池和XPS樣品架

 實驗體系：以高比容量（3860 mAhg?1）但循環(huán)穩(wěn)定性差的鋰金屬為研究電極，電解質采用 LiTFSI / 二甘醇二甲醚體系，添加 DBDMB 作為 SECM 測試介質；

測試流程：先通過 SECM 在反饋模式下獲取電極表面局部電子轉移速率分布，再將樣品惰性轉移至 XPS 儀器，對關鍵區(qū)域進行小面積高分辨能譜分析，還可將樣品返回 SECM 池進行循環(huán)后二次表征；

核心發(fā)現(xiàn)：

o 開路電壓儲存期間，SEI 層的電子阻擋性能分兩個動力學階段提升，初期 4 小時內快速優(yōu)化，隨后 70 小時內緩慢趨于穩(wěn)定；

o 循環(huán)過程會導致 SEI 層電子阻擋能力暫時顯著下降，且局部電子轉移動力學差異增大；

o SEI 層中脂肪族碳含量高、氧化態(tài)碳成分低的區(qū)域，電子阻擋性能更優(yōu)異。

各類型金屬離子電池，燃料電池，超級電容器，鋰硫電池，金屬空氣電池，太陽能電池等界面反應，效率，容量，充放電倍率，循環(huán)壽命，失效機制，安全性，一致性，電池管理等方面研究，以及動力電池全生命周期快速分級梯次利用評估

如金屬、合金、涂層等復合材料等在大氣，溶液，土壤和混泥土等特定環(huán)境中的宏觀及微觀腐蝕速率、耐腐蝕行為和老化失效等機理分析

如光電解水制氫、二氧化碳還原等催化反應過程中，多相界面的電子轉移速率，過電勢，電化學活性面積，轉換效率和失活狀態(tài)等表征

如導電陶瓷，介電聚合物，質子導體，有機半導體OLED等材料的質子電導率，介電常數(shù)，介電損耗，電子能級分布軌道(HOMO和LOMO)，載流子濃度和態(tài)密度分布(DoS)等參數(shù)測定