一种新型固体电解质界面(SEI)层。有机、water-in-salt和水性(pH = 7)电解质的电压稳定极限与锂夹层材料化学势进行比较。对于锂和超出锂电池的领域，水性电解质中SEI的发现是一项令人兴奋的研究成果。

通过促进电极间离子的运动，电解质会利用电池的化学能产生电流并提供可用的电能。在液态电解质中，存在传统的溶于溶剂(水或有机)中盐溶液和离子液体。无论是消费性电子产品还是电动汽车，锂离子电池采用非水性液态电解质，因为它们更高电压的稳定性。尽管水性电解质更加安全和环保，电化学电位窗口(1.23 V)阻碍了高压电极对的使用，高压电极对会保证锂离子电池的高能量密度。在这期第938页，Suo等人演示了3V操作窗口并改变这种观点，通过增加盐浓度形成“water-in-salt”电解质。

存储在电化学电池中的电压和电荷是由电极发生的化学反应决定。然而，对于给定的电极对，如果有一种电解质可以在电压范围内保持稳定性，只可能建立一种可行的电化学电池。对于水系统，热力学电压极限为1.23 V，虽然动力学因素可能会导致水在分解时的测量电压偏离理论值。事实上，电化学催化领域重要的工作是致力于降低这些动力学限制。然而，随着电压增加超过1.23 V，水的电解将开始主导电池的化学反应。

电解水产生H2和O2，离开电极-电解质界面并从电极表面释放，导致电解反应不断发生。对于其他电解质-电极组合，电解质分解会在电极表面形成不溶性固态材料。这些分解产物会使电解质有效电压稳定范围变宽，并超出热力学值。

电解质溶剂、盐和电极可能会导致固体材料在电极-电解质界面形成。这样的界面层在目前许多商业应用的电池中发挥了核心作用。例如，电极表面的PbSO4膜使铅酸电池在2.0 V左右运行，远超过水电解热力学极限。在锂离子电池中，阳极上有机液态电解液的分解形成包含Li2CO3和LiF物质的界面。这种固体电解质界面(SEI)使锂电池中的有机电解质在低于其热动力学稳定极限约0.8 V运行，与Li/Li+电位相比。

在固体界面层领域，Suo等人的工作提出了一个令人兴奋研究方向。高浓度的(> 20 mol /kg)的水混合物双三氟甲烷磺酰亚胺锂产生3.0伏的稳定电压窗口，远远超过通常水性电解质所获得的电位。高稳定性是由于双三氟甲烷磺酰亚胺锂在阳极表面发生电化学还原，形成主要包括LiF的SEI层，并伴随着析氧电位极化到更高电位。

与传统水基电解质相比，这种water-in-salt电解质的最明显优点是增加了可用锂电极材料的多样性，如图所示。尽管有机电解质提供了更宽的电位窗口，但Suo等人认为3 V的电位窗口，100Wh /Kg的能量密度是可以实现的。提供如此高的能量密度和具有水性电解质安全优势的电池研发肯定会对一些领域有影响，特别是在消费电子产品领域。此外，耐水性电解质的使用可能会改善循环和回收效率，同时不需要昂贵的干燥环境来制造锂电池。这样water-in-salt电解质还有可能被应用在比双三氟甲烷磺酰)亚胺锂便宜的盐，以及其他化学电池。可能会对新兴的钠离子电池领域尤其重要，可能会提供比锂离子电池更低的功率成本。

新材料在线编译整理——翻译：Grubby     校正：摩天轮