崔屹院士高徒！加州大学洛杉矶分校李煜章JACS丨LiPF6-甘醇二甲醚溶解度反转机制及高压性能！

本文研究了LiPF₆在甘醇二甲醚溶剂中溶解度异常低的机制，并提出了解决方案。背景方面，锂金属电池（LMBs）因高能量密度备受关注，但存在电极界面副反应问题。LiFSI-甘醇二甲醚体系与锂金属兼容但铝腐蚀严重，LiPF₆虽铝兼容性好却溶解度低（如DME中仅0.4 M）。研究目的旨在揭示LiPF₆低溶解度的根本原因并突破其浓度限制。通过实验和理论分析，发现低介电常数和高分子对称性导致溶剂化Li⁺与PF₆⁻重新缔合形成不溶性溶剂化物晶体Li(醚)ₓPF₆。基于此机制，提出溶解度反转区(SIR)概念，通过提高盐浓度破坏有序晶格，制备了5.0 M LiPF₆/DME-DEE均一电解液。结论表明，该SIR电解液阳极稳定性高达7.0 V（vs Li⁺/Li），在4.5 V高电压Li||NCM811电池中实现稳定循环，证明了LiPF₆-甘醇二甲醚体系在高压锂金属电池中的可行性，为先进电解液设计提供了新途径。