《Dipole-dipole Interactions for Inhibiting Solvent Co-intercalation into Graphite Anode to Extend the Horizon of Electrolyte Design》（利用偶极-偶极相互作用抑制溶剂对石墨负极的共嵌入从而扩宽电解液的设计维度）

先进的电解液是下一代锂离子电池（LIBs）不可或缺的重要组分。然而，Li⁺与极性溶剂之间的强溶剂化作用，往往导致界面去溶剂化缓慢和溶剂共嵌石墨的现象，限制了溶剂的选择和电解液的设计维度。相比之下，非配位共溶剂不与Li⁺络合，但溶剂间存在较弱的偶极-偶极相互作用，为调整Li⁺-溶剂的结合强度和拓扑结构开辟了一条途径。此外，理想的非配位共溶剂可以改善电解液的物理性能（如粘度、共晶溶剂和润湿性），为电解液设计激发一个新的维度。本研究中利用非配位溶剂不参与Li⁺的溶剂化壳层，且对极性溶剂存在偶极-偶极相互作用的效应，削弱了Li⁺与溶剂之间的库仑吸引力；进一步构造松散的溶剂化团簇，加速界面去溶剂化过程，改善电解液与石墨的兼容性。最后，在中等锂盐浓度下，组合各种非配位溶剂（氟苯、氯苯、溴苯和环己烷）和对石墨共嵌的溶剂（如乙二醇二甲醚、二甲基亚砜、磷酸甲酯、碳酸丙烯酯和碳酸二乙酯），均展现出优异的石墨兼容性，进一步验证该模型的普适性。本工作破解了溶剂共嵌石墨的谜团，提出的偶极-偶极相互作用为电解液的提供了新的维度。

文章链接：https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2023/ee/d2ee03626f