锂金属负极以其极高的理论容量（3860 mAh/g）和最低的电极电势（-3.04 V vs SHE.），有望成为下一代储能电池的负极材料。锂金属电池的循环性能、寿命、容量与锂金属负极表面的固态电解质界面膜（SEI）的均一性和致密性有很大关系。目前用于表征或检测锂负极表面SEI膜的方法大致可分为物理表征方法（例如拉曼光谱、核磁共振、红外光谱）、电化学方法（例如伏安法、阻抗谱、电压/容量曲线分析）和显微镜技术（例如透射电镜、原子力显微镜、冷冻电镜）三大类。但上述方法有赖于间接的信号收集和分析，缺乏直接观察和可视化结果；又或是受制于高昂的仪器设备门槛和复杂的制样过程。
近两年，清华大学核研院杨洋助理研究员等率先提出了将固态荧光技术（AIE）用于锂电池分析检测的新领域，提出用新工具——固态荧光技术来表征电极界面，实现了可视化观察和半定量分析石墨负极表面的嵌锂和析锂的分布、形貌和生长趋势，以及锂负极表面的锂枝晶和副产物的分布和形貌等（相关文章发表在Wang M., Liang H., Wang L., Zhang H., Wang J., Wei Y., He X., Yang Y.* First AIE probe for lithium-metal anodes. Matter, 2022, 5, 3530；Wang M., Song Y., Wei W., Liang H., Yi Y., Wang X., Ren D., Wang L., Wang J., Wei Y., He X., Yang Y.* First fluorescent probe for graphite anodes of lithium-ion battery. Matter, 2023, 6, 873）。
近日，上述研究者继续基于AIE荧光探针技术，巧妙地设计了用于电解液成膜添加剂的荧光示踪剂，在参与SEI成膜反应后实现了对锂负极界面SEI的直接观察。相关成果以“Can We See SEI directly by naked eyes?”为题发表在材料学顶级期刊《Advanced Materials》，论文的第一作者为清华大学王梦实博士和梁红梅博士生，通讯作者为清华大学核研院杨洋助理研究员和化学系危岩教授。清华大学核研院何向明研究员、王建龙教授，哈工大王博副教授等参与了该研究。该研究获得了国家自然科学基金面上项目和北京市科技新星计划项目的资助。
Wang M.#, Liang H.#, Wang C., Wang A., Song Y., Wang J., Wang B., Wei Y.*, He X., and Yang Y.*, Can we see SEI directly by naked eyes? Advanced Materials 2023: 2306683.
