原标题：高性能锂电池设计有新思路。手机、电脑、电动汽车、智能手表、无线耳机……几乎所有便携式移动电子设备都需要充电来使用锂离子电池。锂电池电极上的“保护膜”对于提高电池性能至关重要。近日，西湖大学工学院项宇轩团队发现，负极电池电极“保护膜”中的关键元素氟化锂并不纯净，为高性能二次电池的快节奏离子输运机制提供了新的解释。相关研究成果近日在线发表在国际学术期刊《Nature》上。 在锂离子中，正/负极与电解质之间的界面是发生各种化学和物理过程反应的主要区域。当电池充电时此时，电解液会在负极上产生电化学反应，形成薄膜，这就是电解液界面的固体层。然而，“保护膜”的成分和结构复杂，通常只有十几至十纳米厚，且结构不稳定。因此，科学界并没有进行更深入的研究。 为了清晰地看到原子之间的空间结构，项宇轩团队利用多核、多维固态核磁共振技术，观察电池负极“保护膜”中的氟原子和锂原子。在研究 N 氟原子时，研究小组发现了两个波峰。 “其中一个属于氟化锂，我们确定另一个是除了锂和氟原子之外的其他混合原子。”项宇轩解释道：“然后我们看到了锂原子，以及锂原子和氟原子的关系。此后，团队在氟化锂中人工添加氢气，合成了一系列不同氢含量比例的Li-H-F实例。他们再次利用核磁共振技术查看样品，证明实验中的第二个峰来自氢含量更高的Li-H-F。这一结论也得到了同步辐射X射线衍射实验和冷冻电子显微镜的支持。 同样来自西湖大学工学院的朱一洲团队致力于科学计算材料研究。他们比较了锂离子移动到氟化锂和氢化锂的难易程度。计算结果表明，在氢含量高的气氛中，锂离子更容易“移动”，更容易提高电池性能。 回到电池本身，项宇轩团队对不同电解液体系的锂电池类型进行了系统的试验。在许多在性能良好的体系中，他们注意到Li-H-H的含量较高，这证实了实验结果在所有类型的锂电池中的可用性，并为高性能锂电池的设计提供了新的思路和方向。 （记者刘曦、陆健） （编辑：郝梦佳、孙静） 分享这么多人都能看到