联手「国家杰青」文锐！湖南大学刘继磊/吴剑芳/段岩AM丨氟苯拖拽效应实现-50°C长寿钾电池！

钾离子电池在电网级储能中具有潜力，但低温下脱溶剂化动力学缓慢和电极-电解液界面不稳定是主要挑战。本研究针对碳酸丙烯酯（PC）基电解液在低温下的局限性，通过引入氟苯（FB）并结合高浓度电解液设计，提出氟苯介导的“拖拽效应”。该效应弱化K⁺-PC配位，促进接触离子对和聚集体的形成，从而降低脱溶剂化活化能至32.5 kJ mol⁻¹。优化后的电解液（KPF132）粘度降低三倍，-10°C离子电导率达3.9 mS cm⁻¹，并构建了富含KF的固体电解质界面膜，机械模量提升至16.7 GPa。研究结果表明，该电解液在宽温域（-50°C至60°C）内表现出优异的离子传输性能和循环稳定性。石墨//K-FeHCFe全电池在-50°C下保持53.2 mAh g⁻¹比容量，-20°C循环300次容量保持率达91.2%；70 mAh软包电池在-10°C循环100次容量保持率超90%，并在-114.8°C极端低温下仍可供电。该工作揭示了溶剂化结构对脱溶剂化动力学和界面稳定性的影响，为设计高性能低温钾离子电池提供了新策略。