在这项工作中，将原位与非原位策略协同以调制活性材料的界面，使固态电解质界面（SEI）具有出色的机械性能，以至于在界面附近形成亥姆霍兹区域。无定型TiO2作为保护层，与氟碳酸亚乙酯添加剂的还原产物（即NaF）有着强烈的相互作用，增强了SEI与电极材料的粘结作用。在活性材料的体积膨胀时，SEI流失现象被大量抑制。此外，通过NaF与有机成分的结合，SEI的韧性显著提高。将这种协同策略引入红磷/碳纳米管复合材料时，该双层结构其内部主要包含无机物而外部则主要为有机物，组成了一种薄的，均匀，坚固的SEI膜，还具有高离子电导率可用于超稳定钠储存。这种用于SEI组件和结构工程设计的通用方法对SEI化学提出了新见解，并且可以扩展为解决其他可充电电池的大多数界面或SEI问题。

Figure 1. SP/CNT@TiO2的（a）SEM图，（b-c）TEM图，（d）HRTEM图，（e）EDS元素漫谱图，（f）SP/CNT@TiO2, SP/CNT, 红磷 和CNT的XRD图，（g）SP/CNT@TiO2和 SP/CNT的XPS谱，（h） O 1s高分辨XPS谱。  

Figure 2. SP/CNT@TiO2 和 SP/CNT阳极的电化学性能表征。（a，b） SP/CNT 和SP/CNT@TiO2 在扫速为0.1 mV s-1时的第三圈CV曲线，（c）SP/CNT@TiO2在不同扫描圈数下的充放电曲线，（d）比电容和库伦效率，（e）长时间的循环稳定性测试（循环1000圈），（f）倍率性能比较， SP/CNT 和SP/CNT@TiO2 在（g）放电和（h）充电期间的Na离子扩散系数比较。

Figure 3.（a）第一圈放电曲线和（b）不同扫描圈数时的EIS谱，（c-d）SP/CNT 和SP/CNT@TiO2电极在循环前的横截面图，（e-f）在第10次脱钠后的横截面SEM图，（g-h）在第10次脱钠后的俯视SEM图。

Figure 4. 不同SEI层的组成成分分析。（a）三种元素（C1s, O1s, 和 F1s）的高分辨XPS图谱，（b）来源于三种元素（C1s, O1s, 和 F1s）不同峰的信号相对含量，（c）SP/CNT 和SP/CNT@TiO2电极在10圈以后的FT-IR分析，（d）SEI的不同组分示意图及其在钠储存系统中的贡献。

Figure 5.在体积膨胀时，有/无非晶TiO2保护层情况下的SEI薄膜演变过程。

​该研究工作由南开大学Xue-Ping Gao 联合Sheng Liu课题组于2019年发表在ACS Applied Energy Materials期刊上。原文：Engineering Solid Electrolyte Interphase on Red Phosphorus for Long-Term and High-Capacity Sodium Storage（DOI: 10.1021/acs.chemmater.9b04043）