中科院电工所马衍伟/王凯&应化所明军&清华深研院周光敏Angew丨弱聚集电解质助力锂离子电容器-100℃超低温工作！

背景：近地轨道卫星、南极科考站等极寒环境对能在-100℃以下工作的储能设备有迫切需求。传统电解质在超低温下离子输运缓慢、界面不稳定，限制了电化学储能器件的性能。锂离子电容器结合了超级电容器和锂离子电池的优点，在极寒高功率应用中潜力巨大，但相关电解质研究有限。研究目的：开发一种能在超低温下同时协调体相离子输运与界面动力学的电解质，以实现锂离子电容器在极端低温下的高性能工作。结论：研究团队设计了一种弱聚集电解质，通过引入单侧氟化溶剂（FEMC）重构Li+溶剂化壳层，形成溶剂-阴离子协同的弱聚集结构。该电解质在超低温下保持了低粘度、高离子电导率和快速去溶剂化动力学，并形成了富LiF的稳定固态电解质界面。基于此电解质的1100 F软包锂离子电容器在-40℃循环7个月后容量保持率达97.9%，并首次实现了在-100℃下的放电能力，突破了现有性能极限，为极端环境下的高性能储能系统提供了可推广的设计策略。