记者从中国科学手艺年夜学得悉，该校化学与材料科学学院任晓迪传授团队结合火警科学国度重点尝试室王青松传授团队，研究发觉操纵份子间氢键的彼此感化能够显著改良醚基电解液在电极界面的不变性，并有用按捺锂金属电池热掉控进程。相干功效日前颁发在《天然·通信》上。

　　锂金属电池因其超高的能量密度被视为下一代电池手艺的无力合作者，但面对着电解液不变性和平安性的两重挑战。保守的碳酸酯类电解液固然在锂离子电池中获得普遍利用，却难以兼容活跃的锂金属负极。提高电解液浓度固然能够在必然水平上改良醚的电化学不变性，却带来了本钱增添、低温机能衰减等问题，更加辣手的是年夜量阴离子的具有会激发热掉控等平安隐患。

　　针对上述困难，研究人员提出一种全新的份子锚定策略，无望同时处理醚基电解液的高压和平安困难。他们在乙二醇二甲醚中插手含强极性碳-氢基团的氟代醚溶剂，发觉这二者之间能够经由过程氢键构成份子间的“锚定”感化，从而有用下降醚键上氧原子的电子云密度，年夜幅提高了溶剂的抗氧化能力。

　　基在份子锚定概念设想的电解液，揭示出优良的高压机能。为了揭露其素质机制，研究人员展开了系统的表界面阐发。成果注解，在份子锚定电解液中，溶剂份子之间经由过程氢键构成不变复合物，有益在晋升电解液的热力学不变性。另外，因为削减了活跃阴离子的利用，份子锚定电解液在高电压正极概况引诱构成的界面膜也更薄更不变。研究人员进一步考查了电解液的平安机能。在锂金属软包电池中，当温度升高到140摄氏度摆布，高浓电解液与锂金属猛烈反映并放出年夜量热量，而份子锚定电解液与锂的相容性获得年夜幅晋升。份子锚定电解液则能够将热掉控最先的温度推延到209摄氏度以上。

　　研究人员暗示，设想公道的份子间彼此感化能够从底子上改变电解液的机能，为将来电池电解液的份子项目供给新的标的目的。

　　(中国科年夜供图)