固态溶剂化结构设计提升全固态有机电池性能

有机电极材料虽为锂离子电池提供了多功能可持续方案，但其低工作电压和循环稳定性差制约了应用。研究人员通过将卤化物电解质溶解于有机电极的创新策略，成功调控工作电压并显著提升全固态电池电化学性能，使四氯邻苯醌在不对称固态溶剂化鞘中实现3.6 V vs. Li+/Li的高电压，且自修复界面机制带来7,500次循环的卓越稳定性。

　　

这项突破性研究揭示了固态溶剂化结构设计对全固态有机电池的革命性影响。有机电极材料（Organic electrode materials）虽具有可持续优势，但长期受限于3V以下的低工作电压和快速容量衰减。科学家们巧妙地将卤化物电解质作为固态溶质，与四氯邻苯醌（tetrachloro-o-benzoquinone）固态溶剂形成均相阴极溶液，通过精准调控内部溶剂化构型，在室温下构建出不对称固态溶剂化鞘，使工作电压飙升至3.6 V vs. Li⁺/Li——这几乎达到传统过渡金属氧化物的水平。

更令人振奋的是，研究团队发现了由静电作用驱动的自修复界面机制（self-healing interfaces），配合优化的氧化还原路径（redox pathway），使得电池在低堆叠压力下仍能保持快速反应动力学。经过7,500次充放电循环后，电池性能依然稳定如初，这为取代昂贵的过渡金属氧化物提供了切实可行的有机材料解决方案。该研究不仅为设计高电压有机电极开辟了新思路，更通过固态溶剂化工程（solid-solvation-structure engineering）实现了全固态电池（all-solid-state batteries）性能的全面提升。