近日，我院吴大贝博士在超低浓度及低温电解液研究方面取得重要进展，相关成果以“Watermelon-like solvation structure enables ultra-low-concentration electrolytes for high-rate and low-temperature lithium metal batteries”为题，发表在Journal of Colloid and Interface Science（SCI中科院大类一区TOP期刊，最新影响因子为9.6）期刊上。2024级研究生李赐晨曦为第一作者，吴大贝博士和华中科技大学胡先罗教授为论文共同通讯作者，湖北师范大学为第一署名单位。该研究得到光电转换材料与器件湖北省重点实验室平台支持。
锂离子电池研究团队与华中科技大学胡先罗教授合作，该研究创新性构建具有“西瓜型”溶剂化结构的超低浓度电解液，利用氟苯分子的偶极 偶极相互作用重构锂离子溶剂化鞘，在低盐浓度条件下实现阴离子与添加剂共主导的溶剂化构型，将锂盐聚集团簇在电解液基体中实现空间隔离，有效降低锂离子去溶剂化能垒，同时诱导形成富LiF的稳定SEI与无机富集CEI界面层。基于该电解液的磷酸铁锂电池5C倍率下循环3000圈后容量保持率可达77.75%； 30 ℃条件下循环100周容量保持率高达98.65%，电池仍可在 40 ℃环境下正常工作，高载量电极以及安时级软包电池也验证了体系实际应用潜力。该工作为高倍率的低成本锂金属电池电解液提供了新的设计思路。
作者简介：吴大贝，工学博士，湖北师范大学材料与工程学院专任教师，主要研究方向为锂离子电池电解液与电极材料，以第一及通讯作者发表文章5篇，申请专利超过30项，主持省级及教育厅项目4项。