鋰金屬電池具有超高的能量密度，被視為下一代電池技術的有力競爭者。但它在電解液穩定性和安全性方面還面臨著不小的挑戰。傳統的碳酸酯類電解液雖然在鋰離子電池中得到廣泛應用，卻難以兼容活潑的鋰金屬負極。提高電解液濃度雖然可以在一定程度上改善醚的電化學穩定性，卻帶來了成本增加、低溫性能衰減等問題。更為棘手的是，大量陰離子的存在會引發熱失控等安全問題。
基于分子錨定概念設計的電解液，展現出優異的高壓性能。為了揭示其機制原理，研究人員開展了系統的表界面分析。結果表明，在分子錨定電解液中，溶劑分子之間通過氫鍵形成穩定復合物，有利于提升電解液的熱力學穩定性。此外，由于減少了活潑陰離子的使用，分子錨定電解液在高電壓正極表面誘導形成的界面膜也更薄更穩定。
研究人員表示，設計合理的分子間相互作用可以從根本上改變電解液的性能，為未來電池電解液的分子工程提供新的方向。（記者 吳長鋒）
