原长洲教授团队AFM：DMP调控溶剂化结构实现LiNO₃溶解与高电压锂金属电池界面稳定

本工作聚焦于锂金属电池中碳酸酯电解液对LiNO₃溶解度低的关键瓶颈问题。研究目的是通过调控电解液溶剂化结构，实现LiNO₃的有效溶解并构建稳定的电极/电解液界面。团队引入1,2-二甲氧基丙烷（DMP）作为弱配位共溶剂，削弱Li⁺与碳酸酯溶剂的强配位作用，促进LiNO₃解离；同时诱导形成“弱溶剂化+阴离子富集”的高熵溶剂化结构，使NO₃⁻和PF₆⁻参与第一溶剂化壳。这种设计在电化学过程中促进了富含Li₃N和LiF等无机组分的稳定SEI/CEI层生成，有效抑制了锂枝晶生长和高电压副反应。结论表明，优化后的电解液体系使Li||Li对称电池在1 mA cm⁻²下稳定循环超1400小时，库伦效率超95%；Li||NCM955电池在4.5 V高电压下循环880次后容量保持率约75%，并且在0–50°C宽温区表现出优异性能。该策略为高能量密度锂金属电池的电解液功能化提供了新思路。