💡这项突破是什么?
以“Molecular Design of Imino Anion Acceptors Enables Long-Life Fluoride Ion Batteries” 为题发表于Adv. Energy Mater. 15, 2404282, 2025。
该团队也通过在醇阴离子受体苯甲醇（BA）中引入 N, N-二甲基乙酰胺（DMA）作为高古特曼供体数（DN）溶剂，获得了可同时实现氟盐高效解离和活性物质穿梭抑制的高性能氟离子电池电解液。高供体DMA通过氢键作用有效调控了氟离子和铯离子的溶剂化构型，从而提高了氟离子在过量受体中穿梭和界面的脱溶剂化性能。同时，DMA能重新配置氢键网络，大大降低了游离BA的比例并提高了电解液的电化学稳定性。最后，高供体DMA 中富含电子的C=O基团能够将过渡金属阳离子稳定在电极界面，抑制活性物质（CuF2、PbF2）的持续溶解和穿梭。在BA和DMA的协同作用下，电解液的F-电导率和迁移数都显著提高。基于BA-DMA电解液的CuF2||Pb全电池可实现≈300 mAh g-1的可逆放电容量并稳定氟化/脱氟过程，43次循环后仍可实现245.5 mAh g-1的可逆容量。相关成果以“Electrolyte Design by Synergistic High-Donor Solvent and Alcohol Anion Acceptor for Reversible Fluoride Ion Batteries” 为题发表于Adv. Funct. Mater. 34, 2406421, 2024。
该系列工作提出的电解液设计原则可以应用在不同受体基电解液体系中，为高性能可充氟离子电池的先进电解液设计提供方向。上述工作第一作者分别是上海硅酸盐所博士毕业生李德成和在读博士生李古月，通讯作者是上海硅酸盐所李驰麟研究员，相关研究工作得到了国家自然科学基金和上海市科委等项目的资助和支持。
附论文链接：
https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202415106
https://doi.org/10.1002/aenm.202404282
https://doi.org/10.1002/adfm.202406421
新概念的受体-多氟态电解质设计
受体-多氟态电解液的全电池性能
亚氨基阴离子受体分子和电解液设计
基于亚氨基受体氟离子电池的循环性能
理论计算指导构建基于高供体溶剂与醇阴离子受体的电解液
高供体溶剂对氟离子电池穿梭效应的抑制
