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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(凝胶聚合物电解质1 · 阻燃凝胶电解质1 · 钠电电解液1 · 高熵 SEI1 · 高压宽温电解液1)
01
锂电 · 凝胶聚合物电解质
TMPDOL 原位交联共聚物电解质热分解温度 392 ℃SnF₂ 引发 LiF/Li₁₃Sn₅ SEI2-乙基蒽醌氧化还原介体3 C 718 mAh g⁻¹1 C 500 圈稳定
TMP 与 DOL 选择性交联的 TMPDOL 凝胶电解质 + 2-EAQ 氧化还原介体双管齐下:热分解温度冲到 392 ℃,SnF₂ 引发剂顺手长出 LiF/Li₁₃Sn₅ SEI;Li-S 电池 3 C 放电 718 mAh g⁻¹,1 C 500 圈稳定循环
In Situ Crosslinking Polymerization and Redox Mediators for Gel-Polymer Electrolyte-Based Lithium-Sulfur Batteries With Excellent Reaction Kinetics and Thermal Stability
DOI 10.1002/adfm.75692
期刊 Advanced Functional Materials, 2026, 36(54), e75692 IF ≈ 18.5 | 被引 5 次
作者 Xue Li, Jiaqi Yu, Yalan Liao, Tianyu Jin, Yong Jiang, Wenrong Li 等
选题理由
凝胶聚合物电解质做锂硫电池是个顺势组合:凝胶能挡多硫化物穿梭,聚合物相能均化锂沉积。但常规 GPE 有两条硬伤——热稳定普遍不过 110 ℃、离子输运动力学慢,这两条在快充与安全叙事里都是扣分项。这篇的思路是不换框架、只加两个「功能件」:交联网络负责热学与输运,氧化还原介体负责反应动力学,两件事分开做、各管一段。
设计策略
用三羟甲基丙烷三(2-甲基-1-氮杂环丁烷丙酸酯)(TMP)与 DOL 选择性交联,原位聚合成 TMPDOL 共聚物电解质:交联网络把热分解温度推到 392 ℃,同时促进 LiTFSI 解离、加速 Li⁺ 输运。SnF₂ 身兼引发剂与成膜剂两职,聚合的同时在锂负极侧诱导 LiF/Li₁₃Sn₅ 富集 SEI;另加 2-乙基蒽醌(2-EAQ)作氧化还原介体,催化多硫化物转化、抑制穿梭。
关键结果
GPE 热分解温度 392 ℃(远超常规 GPE 的 110 ℃ 门槛);Li-S 电池 3 C 放电比容量 718 mAh g⁻¹,1 C 下 500 圈长循环稳定,倍率与循环同步改善,多硫化物穿梭与锂枝晶两条失效线同时被压住。
读后点评
这篇的结构值得记:它没有把「热稳定」和「动力学」当成一个材料的两个指标去折中,而是拆成两个组件——交联网络管热学与传导,介体分子管反应速度,SnF₂ 再把界面顺手收掉。三个角色在一步原位聚合里同时到位,工艺上没有额外工序,这是它能放进 GPE 工艺链的原因。718 mAh g⁻¹ @ 3 C 说明介体的动力学增益是真的。局限:其一,500 圈的保持率数字摘要未给,长循环质量要看衰减斜率;其二,氧化还原介体在正负极之间的穿梭本身就是副反应源,2-EAQ 的用量窗口与对库仑效率的影响需要正文数据;其三,392 ℃ 是分解温度不是使用温度,GPE 在高温下的力学与界面保持没有展示;其四,DOL 交联度与残留单体问题(正是昨日 Angew 那篇的主角)在摘要里未见讨论,做原位聚合的人都该自查这一项。可迁移:做硫系或高动力学需求体系的人,「介体 + 交联网络」的分工作法可以直接借——先算清楚哪一步慢,再决定让哪个组件上场。
02
锂电 · 阻燃凝胶电解质
磷酸酯单体 EDMEPLiNO₃ 增溶 + 原位聚合双功能阻燃凝胶聚合物电解质3.19×10⁻³ S cm⁻¹ @25 ℃窗口 >4.6 VLi‖NCM622 400 圈 83.1%Li‖NCM811 200 圈 91.5%
磷酸酯单体 EDMEP 一石三鸟:把 LiNO₃ 溶进液相、原位聚合成阻燃 GPE;3.19×10⁻³ S cm⁻¹、窗口 >4.6 V,Li‖NCM622 400 圈保持 83.1%、Li‖NCM811 200 圈保持 91.5%
Multifunctional Phosphate Monomer Enabling LiNO3 Solvation and In Situ Formation of Flame-Retardant Gel Polymer Electrolyte for High-Voltage Lithium Metal Batteries
DOI 10.1002/advs.202524165
期刊 Advanced Science, 2026, 13(20), e24165 IF ≈ 14.1 | 被引 3 次
作者 Lijun Ma, Lu Lu, Tianqi Xiang, Yaxin Wang, Jianjun Zhou, Lin Li 等
选题理由
阻燃 GPE 的老难题是「加阻燃就牺牲别的」:磷酸酯基体抗氧化好、本征阻燃,但对锂盐(尤其 LiNO₃ 这种负极侧功臣)的溶解度差,离子电导上不去;反过来加增塑剂,阻燃性又被稀释。LiNO₃ 在凝胶相里的溶解更是公认的麻烦——它在碳酸酯里就难溶,在聚合物网络里更难。这篇的切入点是把「溶盐」和「聚合」交给同一个分子解决。
设计策略
设计含磷甲基丙烯酸酯单体——乙基双(2-(甲基丙烯酰氧基)乙基)磷酸酯,磷酸酯基团负责增溶 LiNO₃ 与本征阻燃,双甲基丙烯酰氧基负责原位聚合。在液态电解质中一步聚合成阻燃 GPE:LiNO₃ 均匀保留在凝胶相,负极侧促进 SEI 长出 Li₃N/LiF,促成致密平滑的锂沉积;聚合物基体同时稳定正极界面、抑制过渡金属溶出与 Li/Ni 混排。
关键结果
GPE 室温离子电导 3.19×10⁻³ S cm⁻¹,电化学窗口 >4.6 V,本征阻燃。Li‖NCM622 电池 400 圈容量保持 83.1%,Li‖NCM811 电池 200 圈保持 91.5%;谱学与结构分析证实聚合物基体缓解了过渡金属溶出与正极界面退化。
读后点评
「用一个单体同时当增溶剂、交联单体和阻燃剂」是这篇最省的地方——三个功能不吃互相的份额,因为没有添加剂-基体的相容性问题,LiNO₃ 是被分子结构「请进去」而不是硬塞进去的。NCM622 400 圈 83.1% 是这批数据里最有分量的一条,400 圈的尺度能把界面缓释类机制(金属溶出、混排)与初期成膜贡献区分开。局限:其一,LiNO₃ 的实际溶解浓度与每 Ah 用量未在摘要给出,这决定 SEI 供给能撑多久;其二,磷酸酯在负极低电位的还原稳定性历来有争议,这里负极界面的功劳账主要记在 Li₃N/LiF 上,基体自身的副反应贡献需要正文拆分;其三,未给面载量与 N/P,91.5%/200 圈的可比性打折;其四,阻燃测试等级(自熄时间、UL94 类)摘要未列,燃烧行为要回原文核对。可迁移:凡是「某关键盐溶不进我的聚合物相」的体系,把增溶基团直接接到单体骨架上是比加共溶剂更干净的一招——顺带还省了阻燃添加剂。
03
锂电 · 钠电电解液
限制性溶剂化电解质 CSEMe₂TFMSA 极性诱导剂P2 型层状氧化物 4.3 V容量提升 25.8%Ah 级软包 800 圈 74.8%−30~45 ℃ 宽温
Me₂TFMSA 极性诱导把碳酸酯锁进第一溶剂化鞘:P2 型钠电正极解锁 4.3 V 截止(容量 +25.8%),Ah 级硬碳‖NaNMO 软包 0.5 C 800 圈保持 74.8%(常规电解液 200 圈内失效),−30~45 ℃ 稳定
Confined Solvation Electrolyte for 4.3-V-Class High-Voltage Sodium-Ion Pouch Cells
DOI 10.1021/acsnano.6c03000
期刊 ACS Nano, 2026, 20(29), 20585-20598 IF ≈ 15.8 | 被引 3 次
作者 Chenxi Liu, Ting Ma, Xue Han, Yao Li, Ding Nan, Weijiang Xue 等
选题理由
P2 型层状氧化物便宜、空气稳定,但容量被压在 4.1 V 截止以下——再往上提电压,副反应、过渡金属溶出、表面相重构一起上。钠电电解液的问题比锂电更直接:Na⁺ 脱溶剂化慢、去溶剂化能垒高,宽温下更明显。主流做法是调盐调溶剂配比,这篇换了个抓手:加一个「极性诱导剂」,不直接参与配位,而是重新排布第一溶剂化鞘里的座次。
设计策略
筛选出 1,1,1-三氟-N,N-二甲基甲磺酰胺(Me₂TFMSA)作极性诱导剂:它把碳酸酯分子束缚在 Na⁺ 第一溶剂化鞘内,抑制自由碳酸酯在正极界面的优先富集,同时脱溶剂化时的配体交换更快;FSI⁻ 协同形成聚集体主导的溶剂化结构,Na⁺–溶剂相互作用被削弱。由此构建限制性溶剂化电解质(CSE),把 P2 型 NaNMO 的可用截止电压推到 4.3 V。
关键结果
4.3 V 截止下 P2 型 Na₀.₆[Mg₀.₀₄Ca₀.₀₂Ti₀.₁Mn₀.₅₅Ni₀.₂₉]O₂ 容量提升 25.8%,副反应、过渡金属溶出、表面重构与阻抗增长同步被抑制;Ah 级硬碳‖NaNMO 软包 0.5 C 循环 800 圈保持 74.8%(常规碳酸酯电解液 200 圈内失效);−30~45 ℃ 稳定运行,−20 ℃ 仍有良好循环。
读后点评
这篇的聪明处在「诱导剂」这个角色定位:Me₂TFMSA 不是共溶剂也不是添加剂式成膜剂,它改的是溶剂化的几何——鞘内谁在场、谁先离开。效果链条也完整:脱溶剂快(低温受益)+ 自由碳酸酯退场(高压界面受益),一个结构改动喂饱两条痛点。800 圈软包数据在钠电里是硬通货,74.8% 对实用化已见轮廓。局限:其一,+25.8% 是容量增益,能量密度的净收益要扣掉诱导剂用量带来的成本与首效损失,摘要未给首效;其二,P2 正极 4.3 V 下的相变演化(P2-O2 重构)被「抑制」到什么程度需要正文证据;其三,诱导剂在负极侧的行为(会不会参与 SEI)未在摘要交代,硬碳界面账不清楚;其四,与无 FSI 体系的对照缺席,「聚集体结构」的贡献无法单独量化。可迁移:钠电高压化这条线上,「先改溶剂化几何、再谈成膜」的顺序值得照抄——锂电里流行的 LHCE 思路搬到钠电要过脱溶剂化能垒这一关,诱导剂恰好是给这一关开门的。
04
锂电 · 高熵 SEI
Li 卤化物高熵 SEITi₃C₂Cl₂/Br₂/I₂@碳纤维骨架电化学剪切原位转化对称电池 4300 h @1 mA cm⁻²倍率 20 mA cm⁻²20 mg cm⁻² NCM811 200 圈 85.6%
Ti₃C₂X₂@碳纤维骨架借「电化学剪刀」原位造出 LiCl/LiBr/LiI 高熵 SEI:对称电池 1 mA cm⁻² 下 4300 h、倍率达 20 mA cm⁻²,20 mg cm⁻² 高载 NCM811 全电池 200 圈保持 85.6%
Guiding uniform lithium deposition via a robust Li-halide-rich high-entropy solid electrolyte interphase for durable lithium metal anodes
DOI 10.1016/j.ensm.2026.105117
期刊 Energy Storage Materials, 2026, 88, 105117 IF ≈ 18.9 | 被引 1 次
作者 Qi Jin, YuFei Zhang, Di Wang, Yang Zhao, PingPing Li, Lu Li, TianZe Zhang

图:论文关键图(版权归原出版方,详见原文)
选题理由
高熵概念这两年从固态电解质蔓延到了 SEI:多种无机组分共存确实能同时要电导与力学,但多数高熵 SEI 是靠电解液配方「养」出来的——组分不可控、分布不均匀,而且要在高面载量下守住,几乎都失败。这篇走了另一条供给路线:不做配方,做骨架——把三种卤端基 MXene 长在碳纤维上,让锂沉积过程自己把 SEI「剪」出来。
设计策略
构建 Ti₃C₂Cl₂/Ti₃C₂Br₂/Ti₃C₂I₂@碳纤维(HCF)三维骨架。锂沉积时卤素端基被电化学剥离(「电化学剪刀」),原位转化成 LiCl/LiBr/LiI 组成的高熵 SEI:表面粗糙度与电位低、Li⁺ 输运快、力学强。FEA + DFT + 实验表征组合论证组分与功能;骨架同时承担集流与结构支撑,直接构成 Li-HCF 复合负极。
关键结果
Li-HCF 负极倍率性能达 20 mA cm⁻²;对称电池 1 mA cm⁻² 下稳定循环超过 4300 h;搭配 20 mg cm⁻² 高载 NCM811 正极的全电池 0.5 C 循环 200 圈保持 85.6%,另在低 N/P 条件下验证了 NCM811(20.3 mg cm⁻²)与 LFP(24 mg cm⁻²)两种高载体系。
读后点评
「骨架供体、电化学剪刀」这条供给路线的最大优点是 SEI 组分由骨架化学决定,不随电解液批次漂移——这对高熵 SEI 这种多组分体系尤其重要,配方养出来的熵,批次一致性很难做。4300 h 对称 + 20 mg cm⁻² 高载全电池,两端的数据都够硬。局限:其一,MXene 卤化物的合成与碳纤维负载的放大成本没有讨论,这类骨架的规模化比电解液配方难一个量级;其二,高熵 SEI 在循环中的动态演化(LiI 会不会被消耗流失)需要长期表征,200 圈尚不足以证明成分稳定;其三,骨架本身占了体积与质量,全电池的 Wh L⁻¹ 账没有算;其四,脱溶剂化加速的结论来自动力学分析,与骨架亲锂性(MXene 的贡献)的解耦不彻底。可迁移:做复合锂负极的人,「让骨架在首圈直接供给 SEI 组分」比「先做骨架再靠电解液成膜」多一层设计自由度——选骨架时先想清楚它分解出什么,而不是分解后剩什么。
05
锂电 · 高压宽温电解液
LHCE 弱溶剂化电解液 DDH氢氟醚 HTE 稀释剂NCM811 4.5 V 200 圈 96.2%4.7/5.0 V 高压耐受−10~60 ℃ 宽温兼容 LFP 与富锂正极
LiPF₆/DFEC/DMC 加氢氟醚 HTE 稀释剂构成弱溶剂化 LHCE:NCM811 4.5 V 200 圈保持 96.2%,4.7/5.0 V 仍稳,−10~60 ℃ 宽温运行,且兼容 LFP 与富锂正极
A localized high-concentration weakly solvated electrolyte for high-voltage, wide-temperature, and high-safety lithium-ion cells
DOI 10.1016/j.cej.2026.176659
期刊 Chemical Engineering Journal, 2026, 538, 176659 IF ≈ 13.3 | 被引 3 次
作者 Dongxu Ouyang, Jun Guan, Xiaotian Wan, Hao Ding, Chunyang Miao, Zhirong Wang

图:论文关键图(版权归原出版方,详见原文)
选题理由
作者组的前作 DD2(2 M LiPF₆/DFEC-DMC)解决了 FEC 替换问题,却输在高温性能。这篇没有推倒重来,而是做了一次定向修补:往里加氢氟醚 HTE 稀释剂,把「高浓度」变成「局部高浓度」——稀释剂不溶盐,只把盐-溶剂团簇隔开,溶剂化结构从溶剂主导翻成阴离子主导。这类「在旧配方上补一个组分」的迭代,比全新体系的工程价值更直接。
设计策略
LiPF₆ + DFEC/DMC + 1,1,2,2-四氟乙基-2,2,2-三氟乙基醚(HTE)构成 DDH 电解液:HTE 降低黏度、维持润湿,同时弱化 Li⁺–溶剂相互作用形成贫溶剂化结构;阴离子优先参与成膜,生成高质量电极/电解质界面,抑制高压副反应、极化与阻抗增长。体系性与商用液(EE)和前作 DD2 三方对照,并辅以模拟与材料表征拆机制。
关键结果
NCM811/石墨 4.5 V 截止 200 圈容量保持 96.2%(对照 DD2 86.9%),更严苛的 4.7 V 与 5.0 V 条件下仍稳定运行;−10~60 ℃ 全温域有效,高温短板补齐;除 NCM811 外兼容 LFP 与富锂正极;正负极与全电池在典型滥用条件下的热稳定性显著改善,本征安全性提升。
读后点评
这是典型的「第二篇论文」式工作:不立新概念,而是把自家上一代的短板(高温)当靶子,用最小改动(加一种稀释剂)补齐,并且对照组(EE、DD2)齐整,归因干净。96.2%/200 圈 @ 4.5 V 在 NCM811/石墨全电池上是能进产线讨论档的数字。局限:其一,HTE 这类氢氟醚的成本与氟含量在环保法规下的长期地位需要评估,PFAS 监管收紧是悬在所有全氟配方头上的剑;其二,96.2% 对应的循环温度与面载量未在摘要列明;其三,5.0 V 条件下的正极是哪种(LNMO?富锂?)摘要含糊,外推需谨慎;其四,原文已发布 Corrigendum(CEJ 2026, 541, 177823),引用时注意核对勘误内容。可迁移:手上有「单方面短板」的电解液配方时,先列清楚短板的根源是溶剂化还是界面——这篇证明如果是溶剂化根源,一种不溶盐的稀释剂就能翻盘,改动成本远低于换溶剂体系。
编辑手记 · 锂电池相关
今天锂电五篇都在电解液/电解质这个主场里,但打法各不相同,放在一起看刚好是一条「从分子到界面」的谱系。第一篇做加法:TMP-DOL 交联网络管热学与传导(分解温度 392 ℃),2-EAQ 介体管反应速度,SnF₂ 顺手收界面,Li-S 电池 3 C 放出 718 mAh g⁻¹。第二篇把三个功能压进一个磷酸酯单体:增溶 LiNO₃、原位聚合、本征阻燃一步到位,Li‖NCM622 400 圈 83.1% 的长尺度数据难得。第三篇把钠电高压化的钥匙交给了「极性诱导剂」:Me₂TFMSA 改的是溶剂化鞘的座次而不是成分,4.3 V 截止容量 +25.8%,Ah 级软包 800 圈 74.8%。第四篇换供给路线:高熵 SEI 不靠配方养,靠 MXene 卤端基被「电化学剪刀」原位剪出来,组分由骨架化学锁定,20 mg cm⁻² 高载全电池 200 圈 85.6%。第五篇是最工程的一篇:在前作 DD2 上只加一种氢氟醚稀释剂,高温短板补齐,4.5 V 200 圈 96.2%。五篇连读,一个信号越来越明确:电解液设计的颗粒度在变细——从「配什么」细到「每个分子在溶剂化鞘和界面反应里具体演什么角色」。
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