EES发表|首次建立溶剂极化响应动力学描述符,为锂金属电池电解液设计提供新思路
能源学人
2026-06-20 15:17
文章摘要
锂金属电池电解液设计长期面临兼顾快速离子传输与稳定界面构建的难题。传统研究关注静态溶剂化结构,但无法描述电池运行中离子迁移伴随的动态过程。本文提出“溶剂极化响应”概念,通过追踪体系总偶极矩的动态演化,构建了积分介电弛豫时间(τi)动力学描述符,用于定量表征溶剂极化响应和溶剂化结构重构速率。研究发现,τi能准确预测Li+扩散行为并反映界面电场屏蔽能力,实现了体相传输与界面稳定性的统一评价。基于该描述符,研究从95种候选分子中筛选出乙腈(AN)添加剂,成功构建高性能深共晶电解液,实现了6 mA cm-2的超高极限电流密度和-15~50 ℃宽温域稳定运行。该工作从动态极化响应角度建立了电解液设计新范式,为高性能锂金属电池电解液的理性设计提供了动力学理论框架。
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