深共晶准固态电解质中锂离子传导与溶剂化结构的解耦策略实现高压锂离子电池性能突破

（编辑推荐）本研究创新性地提出分级溶剂化结构调控策略，通过引入二氟草酸硼酸锂（LiDFOB）构建阴离子富集的Li+溶剂鞘层，并利用聚偏氟乙烯（PVDF）框架构建快速Li+传输通道，成功实现4.6V LiCoO2//石墨全电池的稳定循环，为深共晶电解质（DES）的导电性-界面稳定性矛盾提供解决方案。

　　

亮点

本研究通过分级调控策略，在二甲基砜（DMS）基准固态电解质中实现Li⁺传导与溶剂化结构的解耦：LiDFOB添加剂诱导形成阴离子富集的Li⁺溶剂鞘（CIPs/AGGs），促进电极界面稳定相形成；PVDF框架则重构局部配位环境，建立快速Li⁺传输通道，使离子电导率提升至10^–3 S cm^–1量级。

分级调控的配位结构

DMS基固态电解质（SE）以LiTFSI为主盐，当n_Li:n_DMS=1:4时形成最优共晶结构（PLC体系）。傅里叶变换红外光谱（FTIR）显示LiDFOB的引入使TFSI^–的S=O振动峰红移，证实阴离子参与Li⁺配位。分子动力学模拟揭示PVDF骨架通过C-F…Li⁺相互作用削弱溶剂鞘束缚，使Li⁺迁移能垒降低42%。

结论

该分级调控策略使Li⁺传输机制从Arrhenius模型转变为VTF模型，在保持界面稳定性的同时实现室温离子电导率突破，为高压（>4.5V）锂电系统提供新型电解质设计范式。