华南理工大学钱勇/SES AI Corp 许康JACS：新型木质素功能化超分子粘结剂助力高电压锂离子电池实现性能突破

本文背景是现有锂离子电池能量密度有限，提升正极工作电压至4.5V以上是低成本提能关键，但高压导致正极晶格相变、电解液分解等严重问题。研究目的为开发一种新型粘结剂以同时稳定高电压正极结构、抑制副反应并构建优良界面。结论为：华南理工大学钱勇研究员和SES AI Corp许康研究员合作，设计了一种木质素功能化的聚单氟丙烯酸（PFAL）超分子粘结剂。该粘结剂通过酯化反应将碱木质素接枝到聚单氟丙烯酸上，其残留羧基通过氢键均匀包覆正极抑制晶格转变；木质素酚羟基清除自由基抑制电解液分解；木质素引入提高聚合物HOMO能级，促进高压下氟解离生成薄而均匀的富LiF界面层。该粘结剂使Li||NCM811扣式电池在4.6V下循环500次后容量保持77%，2.2Ah石墨||NCM811软包电池在4.6V下循环500次后容量保持率达91.2%，并在LCO、LNMO等正极中展现普适性，为高能量密度电池提供了通用分子设计策略。