鋰金屬陽極與高鎳陰極的組合，被認為是具有突破 500 Wh/Kg 能量密度閾值的潛力組合。要接近如此高的能量密度，能夠同時穩(wěn)定陽極和陰極界面的電解質(zhì)對確保安全性和長循環(huán)壽命至關(guān)重要。盡管陰離子衍生的無機界面在鋰側(cè)已表現(xiàn)出顯著成效，但如何開發(fā)本征策略實現(xiàn)對雙電極的同步保護仍是關(guān)鍵挑戰(zhàn)
2025 年 7 月 16 日，華中科技大學黃云輝教授、浙江大學陸俊教授、華中科技大學袁利霞教授作為共同通訊作者，華中科技大學博士生紀海錦、已出站博士后向經(jīng)緯、上?？臻g電源研究所李永研究員、浙江大學 Mengting Zheng 作為共同第一作者，在國際頂尖學術(shù)期刊 Nature 上發(fā)表了題為：Liquid-liquid interfacial tension stabilized Li-metal batteries 的研究論文。
在這項最新研究中，研究團隊報道了一種微乳液電解液設計策略，繞開對鋰離子（Li?）溶劑化結(jié)構(gòu)的調(diào)控路徑，在雙電極同步構(gòu)建富氟界面體系。
具體而言，膠束與碳酸酯溶劑間的液-液界面張力（而非電場作用力）驅(qū)動氟化液滴向正負兩極定向遷移。該機制實現(xiàn)了雙電極界面構(gòu)建的協(xié)同增強效應，并使界面工程與傳統(tǒng)的溶劑化結(jié)構(gòu)調(diào)控策略解耦。使用微乳電解液的兩個軟包全電池（能量密度分別高達 531 Wh/Kg 和 547 Wh/Kg）在189次和155次循環(huán)后，容量保持率分別達到 81% 和 79%。
總的來說，液-液界面張力概念的引入，為界面調(diào)控及電解液設計提供了新視角，為高電壓鋰金屬電池的開發(fā)鋪平了道路。
論文鏈接：
https://www.nature.com/articles/s41586-025-09293-4
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