据中国科大网3月13日音问，近日第三方公司，中国科学本事大学化学与材料科学学院、合肥微法度物资科学国度商议中心任晓迪素养团队王人集失火科学国度重心执行室王青松素养团队，商议发现哄骗分子间氢键的相互作用不错权贵改善醚基电解液在电极界面的褂讪性，并灵验阻难锂金属电板热失控进程。相干效果以“Molecular anchoring of free solvents for high-voltage and high-safety lithium metal batteries”为题发表在《当然•通信》上，该校任晓迪素养、王青松素养为通信作家，协作家包括化学与材料科学学院焦淑红素养，博士生崔壮壮为论文第一作家。

锂金属电板因其超高的能量密度被视为下一代电板本事的有劲竞争者，但面对着电解液褂讪性和安全性的双重挑战。传统的碳酸酯类电解液诚然在锂离子电板中得到往时应用，却难以兼容肃肃的锂金属负极。比拟之下，醚类电解液与锂金属有更好的相容性，但较差的抗氧化智力适度了其在高电压正极中的应用。提高电解液浓度诚然不错在一定进程上改善醚的电化学褂讪性，却带来了资本增多、低温性能衰减等问题，更为辣手的是大都阴离子的存在会激发烧失控等安全隐患。

图1.氢键相互作用及分子锚定电解液设策略略

针对上述贫穷，作家建议一种全新的分子锚定策略，有望同期惩处醚基电解液的高压和安全贫穷。他们在乙二醇二甲醚(DME)中加入含强极性C-H基团的氟代醚溶剂(TTE)，发现DME和TTE之间不错通过氢键造因素子间的“锚定”作用，从而灵验裁减醚键上氧原子的电子云密度，大幅提高了溶剂的抗氧化智力。

图2.锂金属电板电化学性能、表界面及安全性商议

基于分子锚定见识想象的电解液，展现出优异的高压性能。在Li+/溶剂摩尔比低至1:9的条目下， 这种电解液即使在4.7V的高压下也莫得明显的氧化判辨。高电压锂金属电板的容量保捏率和库仑效用均远超传统的高浓电解液。为了揭示其骨子机制，神秘顾客教程商议东说念主员开展了系统的表界面分析。光谱和表面筹划的已矣一致标明，在高浓电解液中，阴离子和溶剂分子造成配位结构，使电解液的氧化判辨倾向大大增多。而在分子锚定电解液中，溶剂分子之间通过氢键造成褂讪复合物，有意于进步电解液的热力学褂讪性。此外，由于减少了肃肃阴离子的使用，分子锚定电解液在高电压正极名义带领造成的界面膜也更薄更褂讪。

商议东说念主员进一步窥察了电解液的安全性能。在锂金属软包电板中，当温度升高到140C阁下，高浓电解液与锂金属剧烈响应并放出大都热量，而分子锚定电解液与锂的相容性得到大幅进步。分子锚定电解液则不错将热失控初始的温度推迟到209C以上。这项责任解释，想象合理的分子间相互作用不错从根柢上改造电解液的性能，为未回电板电解液的分子工程提供新的标的。

该名堂商议得到国度当然科学基金委、中国科学院和安徽省的资助。

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