中科院过程所王江艳、中国石油大学李永峰、许崇EES:双描述符精准筛选,电场敏感增溶添加剂助力稳定锂金属电池
电化学能源
2026-03-22 09:59
文章摘要
背景:锂金属电池因能量密度高被视为推动环境可持续发展的关键,但其电极-电解质界面稳定性差,且传统电解液添加剂在碳酸酯电解液中存在离子解离能力弱、正极界面修饰不足的缺陷,限制了全电池应用。研究目的:提出电场敏感型增溶添加剂(EFSSA)的电解液理性设计新策略,构建以立方亲电指数(CEPI)和马利肯电荷为核心的双描述符体系,筛选兼具增溶能力和电场敏感性的添加剂,以改善电解液溶剂化结构和电极界面稳定性。结论:筛选出三(三甲基硅基)硼酸酯(TMSB)作为二次增溶添加剂,显著提升了硝酸锂在碳酸酯电解液中的溶解度,并推动正极形成阴离子主导的溶剂化结构,优化了正负极界面相,抑制了锂枝晶生长和正极相转变,使Li||Cu电池和Li||NCM811全电池实现长循环稳定,验证了该策略的实际应用价值,并为其他储能体系电解液设计提供了新思路。
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