本网讯 近日,我校材料科学与工程学院吴大贝博士在超低浓度及低温电解液研究方面取得重要进展,相关成果以“Watermelon-like solvation structure enables ultra-low-concentration electrolytes for high-rate and low-temperature lithium metal batteries”为题,发表在Journal of Colloid and Interface Science(SCI中科院大类一区TOP期刊,最新影响因子为9.6)上。我校2024级研究生李赐晨曦为第一作者,吴大贝博士和华中科技大学胡先罗教授为论文共同通讯作者,湖北师范大学为第一署名单位。

锂离子电池研究团队与华中科技大学胡先罗教授合作,该研究创新性构建具有“西瓜型”溶剂化结构的超低浓度电解液,利用氟苯分子的偶极‑偶极相互作用重构锂离子溶剂化鞘,在低盐浓度条件下实现阴离子与添加剂共主导的溶剂化构型,将锂盐聚集团簇在电解液基体中实现空间隔离,有效降低锂离子去溶剂化能垒,同时诱导形成富LiF的稳定SEI与无机富集CEI界面层。基于该电解液的磷酸铁锂电池 5C 倍率下循环 3000圈后容量保持率可达77.75%;‑30 ℃条件下循环 100 周容量保持率高达 98.65%,电池仍可在‑40 ℃环境下正常工作,高载量电极以及安时级软包电池也验证了体系实际应用潜力。该工作为高倍率的低成本锂金属电池电解液提供了新的设计思路。

该工作得到国家自然科学基金((No. 12474113)、南京大学固体微结构国家重点实验室开放课题(M37068),以及湖北省自然科学基金重点项目(No. 2025AFD002)等资助。
作者简介:吴大贝,工学博士,湖北师范大学材料与工程学院专任教师,主要研究方向为锂离子电池电解液与电极材料,以第一及通讯作者发表文章5篇,申请专利超过30项,主持省级及教育厅项目4项。
论文信息:Cichenxi Li, Dabei Wu, Shasha Ding, Yi Cao, Zhong Li, Qiyun Pan, Yunlong Xie, Lun Yang, Jun-Ming Liu, Xianluo Hu, Watermelon-like solvation structure enables ultra-low-concentration electrolytes for high-rate and low-temperature lithium metal batteries, Journal of Colloid and Interface Science, Volume 729, 2027, 141778,
论文链接:https://doi.org/10.1016/j.jcis.2026.141778.(通讯员:孙富华)
