被引近70000!手握100余篇Nature/Science系列文章,「电池大佬」王春生,又双叒叕发Nature大子刊!
顶刊收割机
2026-06-24 08:30
文章摘要
本篇文章探讨了高比能电池(如锂离子电池和多价金属电池)在快速充电和低温运行中面临的核心瓶颈:传统电解液中,阳离子在电极界面需经历耗时的去溶剂化过程,严重限制了反应动力学。马里兰大学王春生教授团队指出,关键在于溶剂化壳层的动态溶剂交换速率,而非静态的热力学去溶剂化能。他们设计了一种新电解液,通过引入高阴离子电势的阴离子(如BF4-)加速溶剂交换动力学,同时利用低阴离子电势的阴离子维持体相离子电导率。该设计使锂离子电池实现高负载下的快速充电和低温运行,并在水系铝离子电池中得到验证。基于Marcus-Hush-Chidsey理论,高阴离子电势阴离子能削弱阳离子局域电场、降低重组能,加速电荷转移。该工作将界面传输与体相传输性质解耦,为开发高性能、可持续的电池电解液提供了新范式。
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