浙江大学范修林、李如宏Nature Commun.：溶剂化鞘重组实现锂离子电池中快速的离子传输动力学

背景：锂离子电池在便携式电子、电动汽车等领域应用广泛，对高能量密度、高倍率充放电及低温稳定循环性能的需求日益提升。电解液作为核心组成部分，其性能由Li⁺、溶剂和阴离子间的分子间相互作用决定，传统电解液存在离子迁移能力受限、界面电阻高等挑战。研究目的：浙江大学范修林、李如宏团队旨在通过精准调控分子间相互作用和溶剂化结构，设计高性能电解液，以平衡离子电导率与界面电阻，实现快速的离子传输动力学。结论：团队提出以离子-偶极/偶极-偶极相互作用和调节剂分子体积为双描述符的筛选策略，引入二氯甲烷调节剂，设计出FA-DCM电解液。该电解液通过重组溶剂化鞘结构，形成紧密接触离子对，降低Li⁺脱溶能垒，提升有效载流子数量，实现快速离子跳跃传输，并在电极表面形成薄且致密的无机界面相。电化学测试表明，该电解液适配高压全电池，在高倍率和低温下（如-40℃、-50℃）表现出优异容量和循环稳定性，为快充、低温锂离子电池的电解液设计提供了普适性框架。