「国家杰青」李泓领衔！苏州纳米所吴晓东/许晶晶&中科院物理所Nature子刊 | 阻燃宽温锂金属电池...

主要观点总结

本研究通过引入电化学惰性且弱配位的二氯代烷（C-2Cl）稀释剂，开发出一种兼具阻燃性、宽温域适应性与高电压稳定性的磷酸酯基局部高浓度电解液。重点研究了不同碳链长度的C-2Cl稀释剂对锂离子溶剂化结构、氧化还原行为以及锂金属界面化学的影响。发现当碳链长度不超过3时，稀释剂与锂离子形成稳定的环状螯合结构，其中1,3-二氯丙烷（C3-2Cl）因宽液相温度窗口、低成本及最佳电化学惰性而脱颖而出。该优化电解液通过弱配位作用调控锂离子溶剂化结构，显著提升离子传输与去溶剂化动力学，显著改善了高压锂金属电池的安全性、循环稳定性、倍率性能以及宽温域运行能力。

关键观点总结

关键观点1: 研究背景

当前锂金属电池实际应用中面临的安全性和温度运行范围问题，迫切需要开发新型电解液以提高电池性能。

关键观点2: 研究方法

本研究通过引入电化学惰性且弱配位的二氯代烷（C-2Cl）稀释剂，构建了磷酸酯基局部高浓度电解液。系统研究了不同碳链长度的C-2Cl稀释剂对锂离子溶剂化结构、氧化还原行为以及锂金属界面化学的影响。

关键观点3: 关键发现

研究发现，当碳链长度不超过3时，短链稀释剂与锂离子形成稳定的环状螯合结构。其中C3-2Cl因其宽液相温度窗口、低成本及最佳电化学惰性，在电解液中表现出优异的性能。

关键观点4: 优化电解液性能

优化电解液通过弱配位作用调控锂离子溶剂化结构，促进阴离子衍生型富无机相电极-电解液界面的形成，显著提升离子传输与去溶剂化动力学，改善了高压锂金属电池的安全性、循环稳定性、倍率性能以及宽温域运行能力。

关键观点5: 研究成果的应用与影响

该研究为开发高安全性、宽温域锂金属电池电解液提供了新策略，具有潜在的应用价值。同时，该研究也指出了当前体系的局限性，为未来的研究提供了方向。