唯一通讯！华南师范大学「国家优青」郑奇峰Nature子刊 | 低温锂金属电池电解液溶剂的指导性筛选！

背景：锂金属电池（LMBs）具有高能量密度潜力，但在低温（<−30 °C）下运行时，动力学迟缓和锂枝晶生长等问题加剧，限制了其实际应用。电解质工程是解决这些问题的关键途径。研究目的：本研究旨在建立一种理性的电解质溶剂筛选原则，以设计出能在低温下实现高能量密度、长循环寿命锂金属电池的电解质。结论：作者提出以配位氧的受约束静电势（RESPO）和偶极矩（μ）作为双描述符的筛选策略，指导设计并合成了不对称氟化醚溶剂3,3,3-三氟丙基-1-甲基醚（TFPM）。该溶剂能与锂离子形成稳定的六元螯合结构，显著提升了离子电导率、去溶剂化动力学和界面稳定性。基于TFPM的电解质使得薄锂金属负极匹配高面容量正极的扣式电池在-40°C下循环200次后容量保持率超过90%，并使得软包电池在-40°C下实现了345.3 Wh kg⁻¹的高比能量和稳定循环，为高能低温锂金属电池提供了可行的电解液解决方案。