北京大学新晋「国家杰青」庞全全/湖南科技大学汪靖伦AFM丨伞状硅氧烷分子设计实现高压锂电稳定循环！

高电压锂离子电池在4.5V以上工作时，传统碳酸酯电解液易发生氧化分解，导致正极-电解液界面（CEI）不稳定、过渡金属溶解和容量快速衰减。同时，硅碳负极面临体积变化大、固态电解质界面（SEI）不稳定等问题。研究团队提出伞状分子架构设计策略，将极性碳酸酯“钩”、柔性烷基“轴”和硅氧烷“冠”集成于单一分子TSPC中。TSPC通过强Li⁺配位优先占据第一溶剂化鞘层，减少碳酸酯溶剂氧化分解，并稳定CEI和SEI层。实验表明，NCM811正极在4.7V下循环300次后容量保持率达82.7%，10C倍率下比容量为138.7 mAh g⁻¹。6-Ah Si/C||NCM811软包电池在4.4V和1C下循环500次后容量保持率为86.7%。该策略有效抑制了界面降解、过渡金属溶解和负极体积膨胀，为高压锂离子电池提供了通用分子设计准则。