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本页为「锂电池相关」板块（5 篇）。所有文献均经 Crossref 逐条核验，点击 DOI 可直接跳转原文。
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锂电池相关
锂电池相关 5 篇（粘结剂1 · 电解质1 · 添加剂/CEI1 · 电解液溶剂化1 · 双添加剂/SEI1）01
锂电 · 粘结剂
离子导电粘结剂弹性体超高面载量NCM811CEI 稳定锂金属软包
离子导电弹性粘结剂：让 62.4 mg cm⁻² 超高载量正极不再开裂
Ionically Conductive Elastic Polymer Binder for Ultrahigh Loading Electrode in High-Energy-Density Lithium Batteries
DOI 10.1002/adma.202506266
期刊 Advanced Materials, 2025, 37(42), 2506266 IF ≈ 27.4 | 被引 61 次
作者 Dong-Yeob Han, Masud, Yeongseok Kim, ...（通讯：韩国浦项科技大学 POSTECH）
选题理由
高载量正极的两大死结是结构失稳与电荷传输不畅——粘结剂通常是绝缘体，载量越高、导电剂越不够用。本文把「弹性、强粘附、离子导电」三件事塞进同一个粘结剂分子里，直接冲 62.4 mg cm⁻² 的实用级载量。
设计策略
设计离子导电弹性聚合物（ICEP）粘结剂：以多官能团构建弹性网络提供机械回弹与强粘附，同时引入可传导 Li⁺ 的极性链段。ICEP 与 NCM811 颗粒间的氢键作用保证电极形貌均匀，形成稳定 CEI；并抑制干燥引起的开裂。
关键结果
成功制备 62.4 mg cm⁻²、12.5 mAh cm⁻² 的超高载量电极，容量保持率 94.6%；双叠层锂金属软包全电池能量密度 377.6 Wh kg⁻¹（含封装材料），体积能量密度 1016.8 Wh L⁻¹。
读后点评
这篇的关键不是「粘结剂导电」，而是把离子传导嵌进弹性网络——电子通路仍交给炭黑，粘结剂只补 Li⁺ 那一半。高载量下真正卡脖子的是正极深处的 Li⁺ 输运，而不是电子，因为厚电极里电子可以走炭黑骨架，离子却只能在液相里绕行。ICEP 让粘结剂在颗粒表面提供一条「近程离子旁路」，同时它的弹性吸收了压延与循环中的应变。软包数据同时给出质量与体积能量密度（1016.8 Wh L⁻¹），说明压实密度也上去了，这是很多高载量工作避而不谈的指标。
02
锂电 · 电解质
超饱和电解液压缩溶剂化LiFSI非溶剂化稀释剂贫锂软包510 Wh kg⁻¹
压缩溶剂化结构打造超饱和电解液：锂金属库仑效率突破 99.9%
Advancing lithium metal electrode beyond 99.9% coulombic efficiency via super-saturated electrolyte with compressed solvation structure
DOI 10.1038/s41467-025-59563-y
期刊 Nature Communications, 2025, 16, 4229 IF ≈ 15.7 | 被引 78 次
作者 Wujie Yang, Aoyuan Chen, Ping He, Haoshen Zhou（通讯：南京大学/复旦大学 何平、周豪慎）
图：论文关键图（版权归原出版方，详见原文）
选题理由
锂金属负极的库仑效率卡在 99.x% 这一档很多年——差的这 0.5% 在贫锂条件下就是寿命的生死线。常规思路是高浓电解液，但高浓黏度大、浸润差。本文换了个更聪明的入口：不改表观浓度，只压缩溶剂化壳层间距。
设计策略
选用对 LiFSI 溶解度极低（< 0.05 mol/L）的氯代醚 ClDEE 作非溶剂化稀释剂，把 LiFSI 在 DME 相中的有效浓度推到 16 mol L⁻¹（表观浓度仅 2 M）。Li⁺ 与阴离子间距被压缩，更多阴离子被招募进第一配位层，形成更紧致的溶剂化团簇。
关键结果
Li||Cu 库仑效率 97.81%（首圈）→ Aurbach 法 99.91%，再循环 150 圈后达 99.96%。20 µm 薄锂、DOD 75% 下对称电池循环超过 2000 h；N/P=1.05、3.8 mAh cm⁻² 的 Li||NCM811 循环 350 圈保持约 80%。5.6 Ah 软包（正极占比 68%、电解液 1.1 g Ah⁻¹）比能量 510.3 Wh kg⁻¹，116 圈后容量/能量保持 84%/83%。
读后点评
「表观 2 M、局部 16 M」这个设计非常值得借鉴：它拿到了高浓电解液的全部界面好处（阴离子衍生 SEI、LiF/Li₂O 纳米晶均匀薄层，DMT 模量 8.2 GPa 是常规 10 M 的 2.1 倍），却避开了高浓体系的黏度与浸润问题，因为稀释剂不参与配位。WAXS 里 0.9 Å⁻¹ 的大团簇峰消失、3.1 和 3.9 Å 出现新峰，是「压缩」最直接的证据。另一个细节是软包用了 100 µm 锂且无铜集流体，配合 1.1 g Ah⁻¹ 的贫液量——这三个条件同时满足，才让 510.3 Wh kg⁻¹ 有说服力。做锂金属的可以直接抄这个「弱溶剂化稀释剂 + 高缔合盐」的组合逻辑。
03
锂电 · 添加剂/CEI
三明治 CEI全温区4.8 VLiBF₄ 电解液NCM947.6 Ah 软包
三明治结构 CEI：让 4.8 V 高镍锂金属电池在 −60 到 60 ℃ 工作
Sandwich-Model Cathode Electrolyte Interphase Facilitating All-Climate High-Voltage Nickel-Rich Cathode-Based Lithium Metal Batteries with LiBF4-Based Electrolyte
DOI 10.1002/adma.202508595
期刊 Advanced Materials, 2025, 37(38), 2508595 IF ≈ 27.4 | 被引 23 次
作者 Lei Liu, Yong Li, Tao Su, ...（通讯：天津工业大学 杨高靖等）
选题理由
高镍正极冲 4.8 V 时 CEI 必然重构，低温下反应动力学又跟不上，结果是「高压」和「全温区」几乎不能兼得。本文用 LiBF₄ 体系 + 一个含氟苯乙腈添加剂，把 CEI 做成三层分工的「三明治」，把 −60 到 60 ℃ 和 4.8 V 同时拿下。
设计策略
在 LiBF₄ 基电解液中引入对氟苯乙腈（P-FBCN）添加剂，原位构筑 LiF 富集的三明治型 CEI：外层富含 LiBₓO_y 提供机械与热稳定性，内层富含 –C≡N 锚定层促进 Li⁺ 传导并抑制过渡金属溶出，中间以 LiF 为主体。
关键结果
Li||NCM94（LiNi₀.₉₄Co₀.₀₅Mn₀.₀₁O₂）在 4.8 V 截止电压下实现 −60 至 60 ℃ 全温区工作；7.6 Ah 级软包能量密度 544 Wh kg⁻¹，循环寿命 158 圈。
读后点评
「CEI 分层」是这两年的显学，但这篇的分工做得特别清楚：外层要抗机械/热冲击（LiBₓO_y），内层要导 Li⁺ 又能锚住过渡金属（–C≡N），中间层是电子绝缘主力（LiF）。这比笼统说「无机富集 CEI」有用得多——因为三种需求在单一均匀层里是互相打架的。选 LiBF₄ 而非 LiPF₆ 也有讲究：B–F 键分解产物是 LiF + LiBₓO_y，天然适配这个三明治结构，且没有 HF 生成路径。−60 ℃ 这个下限在文献里很少见，值得关注它的低温机理是怎么解释的。
04
锂电 · 电解液溶剂化
局部高浓电解液离子液体DME 氧化醚基电解液1800 圈4.6 V
离子液体「锁住」DME：让局部高浓电解液扛住 4.6 V
Ionic Liquid Reinforcing Ether Coordination of Localized High Concentration Electrolyte Enables High-Voltage Lithium Metal Batteries
DOI 10.1002/adma.202416668
期刊 Advanced Materials, 2025, 37(14), 2416668 IF ≈ 27.4 | 被引 29 次
作者 Zhuo Han, Likun Chen, Guorui Zheng, ...（通讯：中科院深圳先进院 先进电池与材料工程研究中心）
选题理由
醚基电解液（DME）对锂金属负极极其友好，但高压下会被氧化成脆弱有机碎片，把 CEI 搞垮。局部高浓（LHCE）只能部分缓解。本文加了个很轻的手段——一个离子液体做共溶剂，把 DME 的溶剂化稳定性从根上提上去。
设计策略
在 DME 基 LHCE 中加入 1-甲基-1-丙基吡咯烷鎓双(三氟甲磺酰)亚胺（Pyr₁₃TFSI）作共溶剂：通过强化 TFSI⁻ 与 DME 之间的离子–偶极相互作用，稳住已溶剂化的 DME，减少动态去配位的游离 DME 分子；同时促进阴离子衍生 CEI 的形成。
关键结果
Li||NCM811 在 4.5 V、1C 下 1800 圈保持 76.1%；4.6 V 高压下 800 圈保持 77.1%；50 µm 薄锂配 18.68 mg cm⁻² 高载量正极，175 圈保持 73.35%。
读后点评
1800 圈这个数字在醚基高压体系里相当硬。机理上有意思的一点是：它不是靠加添加剂去「消耗」自由基，而是提高 DME 与阴离子的结合强度，让 DME 根本不容易脱离 Li⁺ 去接触正极表面——相当于从源头减少可被氧化的游离溶剂。「减少动态去配位溶剂分子」这个判据比单纯的配位数统计更贴近真实的高压失效过程。做 LHCE 的人常纠结稀释剂选氟醚还是氟苯，这篇提示还有第三条路：离子液体，且它不挥发、不燃，对安全性的边际收益也是正的。
05
锂电 · 双添加剂/SEI
双添加剂3-环丁砜烯LiNO₃ 助溶无机富集 SEI80C 快充6000 圈
硫系双添加剂：碳酸酯电解液里长出一层 Li₃N/Li₂S/Li₂O
Dual-additive enabled inorganic-rich solid electrolyte interphase for high-rate lithium negative electrodes
DOI 10.1038/s41467-026-76653-7
期刊 Nature Communications, 2026, 17, 9781 IF ≈ 15.7 | 被引 0 次
作者 Yehui Wu, Xihao Wang, Shengchuang Du, ...（哈尔滨工业大学（深圳）等）
图：论文关键图（版权归原出版方，详见原文）
选题理由
LiNO₃ 是锂金属负极最好的成膜剂之一，但它在碳酸酯里几乎不溶——这是二十年来的老问题。本文用 3-环丁砜烯（3-sulfolene）给 LiNO₃ 当助溶剂，顺手把硫也带进 SEI，做出 Li₃N/Li₂S/Li₂O 三相无机层。
设计策略
在常规碳酸酯电解液中同时加入含硫化合物 3-环丁砜烯与 LiNO₃：3-环丁砜烯提升 LiNO₃ 溶解度，并与 NO₃⁻ 协同调控 Li⁺ 溶剂化结构，促进形成富含 Li₃N/Li₂S/Li₂O 的均匀无机 SEI。
关键结果
Li||LiFePO₄ 在 80C 超高倍率下循环 6000 圈保持 81.7%；Li||NCM811 在 10C 下 500 圈保持 81.3%；两只比能量超过 500 Wh kg⁻¹ 的软包（按整包质量计）在 0.1C 充/0.3C 放下，分别 143 圈与 149 圈后保持 92.1% 与 91.8%。
读后点评
80C、6000 圈这组数据说明界面阻抗被压得非常低——Li₃N 是已知离子电导最高的 SEI 组分（~10⁻³ S cm⁻¹ 量级），加上 Li₂S 和 Li₂O 组成的三相结构既导离子又电子绝缘。「助溶」这个切入点尤其值得学：不换主溶剂、不提高盐浓度，只是给不溶的成膜剂找个「搬运工」，工程上几乎零成本。碳酸酯体系终于能用上 LiNO₃，这对现有产线的兼容性是实打实的价值。软包只有 143 圈数据，长期稳定性还需观察，但 500 Wh kg⁻¹ 的实测比能量很有分量。
编辑手记 · 锂电池相关
本期五篇可以串成一条「界面工程」的完整链条。粘结剂那篇把离子传导嵌进弹性网络，解决的是高载量正极深处的 Li⁺ 输运；两篇电解液（超饱和溶剂化、离子液体锁 DME）都在做同一件事——重新分配 Li⁺ 周围的配位环境，一个把阴离子招进第一壳层，一个把溶剂牢牢拴在 Li⁺ 上不让它去接触正极；CEI 那篇证明界面可以分层设计，外抗机械、内导离子，各司其职；双添加剂那篇则用「助溶」这个小手段让碳酸酯体系终于用上了 LiNO₃。共同信号：与其找一种完美溶剂，不如精细调控界面和配位结构。
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