调控涉及双电层离子配位的纳米级界面溶剂化结构对于构建稳定、快速的离子传输固体电解质界面相，用于在低温使用条件下运行的革命性锂金属电池 (LMB) 具有重要意义。
基于此，香港理工大学Haitao Huang，西北工业大学Keyu Xie提出了一种使用 PMETAC 聚合物刷调控纳米级界面溶剂化结构的有效策略，该策略适用于不同的电解质化学性质和使用温度。
文章要点
1）研究人员通过衰减全反射分析和理论计算相结合揭示了独特的界面溶剂化结构和潜在的协同机制。由于聚合物刷的季胺氮与电解质阴离子之间的静电相互作用，以及聚合物刷独特的空间位阻效应，溶剂分子被排除在第一内溶剂化壳层之外，更多的阴离子进入电子双电层参与锂离子的配位，从而促进了稳定的富含无机离子的SEI的形成，有利于离子的传输。
2）利用独特的纳米界面溶剂化结构，组装的LMBs可以在室温下稳定运行1.7年以上，在-20 °C的低温下也可以稳定运行。更令人兴奋的是，该策略可以支持AH级无负极锂金属袋电池的工业化制造。
这项工作揭示了调节纳米尺度界面溶剂化结构的重要性，促进了高能LMBs在各种使用条件下的实际应用。
参考文献
Nan Li, et al, Customization Nanoscale Interfacial Solvation Structure for Low Temperature Lithium Metal Batteries, Energy Environ. Sci., 2024
DOI: 10.1039/D4EE01463D
https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2024/ee/d4ee01463d
