锂金属电池（LMBs）中的传统电解液在高温下会发生不可逆的界面降解，在低温下锂离子去溶剂化/传输动力学缓慢。
在此，成都理工大学舒朝著、华南理工大学梁振兴等人提出了一种半溶剂化六氟异丙基甲醚（HFME）稀释剂，用于局部高浓度电解液（LHCEs）。
结果显示，即使在低温下，电解液内的锂离子跃迁网络得以保持，这归因于HFME分子中的亲锂基团与锂离子的配位。同时，疏锂基团诱导的空间限域效应促进了阴离子-阳离子聚集体（AGGs）的形成，显著优化了锂离子去溶剂化动力学，并助力形成以无机成分为主的固体电解质界面（SEI），该界面具有卓越的热稳定性。
基于此，使用HFME稀释剂配位的LHCEs（DCL）的Li||磷酸铁锂（LiFePO₄，LFP）电池，在-20℃时可提供125.4 mA h g⁻¹的初始容量，并在150个循环后保持92.2%的容量。在高温（65℃）下，基于DCL的Li||LFP电池可在60个循环后保持91.3%的容量。基于DCL的Li||NCM811软包电池（10 cm × 6.5 cm，容量：1000 mA h）展现出优异的循环稳定性，在75个循环后保持其初始容量的91.6%。
图1. nano-CT表征
总之，该工作提出了一种新型的稀释剂配位局部高浓度电解液（DCL），通过引入六氟异丙基甲醚（HFME）作为配位稀释剂，解决了传统局部高浓度电解液中电解液离子电导率与电解液-锂电极界面稳定性之间的固有矛盾。
HFME中的亲锂基团（-O-）能够积极与锂离子（Li⁺）配位，不仅增强了离子电导率，还保持了连续的锂离子跃迁网络和局部富阴离子的溶剂化结构，这种双重功能机制是传统惰性稀释剂无法实现的。这种独特的溶剂化结构促进了锂离子的快速去溶剂化，并助力在锂电极表面形成富含无机成分的固体电解质界面（SEI），该界面具有优异的机械和热稳定性。
加速的锂离子去溶剂化动力学、高效的离子迁移以及稳健的SEI的协同效应，使得基于DCL的锂金属电池显示出优异的电池性能。因此，该工作通过空间调制的溶剂化结构开创了溶剂化学范式，为宽温度范围的LMB电解质建立了基本的设计原则。
图2. 电池性能
Localized High-concentration Electrolytes with Semi-solvated Hexafluoroisopropyl Methyl Ether Diluent for Wide-temperature-range Lithium Metal Batteries, Angewandte Chemie International Edition 2025 DOI: 10.1002/anie.202506083
舒朝著，民盟盟员，教授，博士生导师，四川省创新研究群体负责人。大连理工大学本科（2006.07），中国科学院大连化学物理研究所博士（2013.07），中国科学院金属研究所博士后（2014.04-2016.04），澳大利亚伍伦贡大学访问学者（2018.01-2019.02），历任成都理工大学材料与化学化工学院讲师（2013.10）、副教授（2018.01）、教授（2020.08，破格）。从事能源材料化学领域研究工作，面向锂资源提取与应用需求，开展电化学反应机制与先进材料研究，主持国家自然科学基金面上项目、青年基金、四川省重点研发项目等科研项目10余项，以第一作者/通讯作者在Advanced Materials, Advanced Functional Materials, Advanced Energy Materials, ACS Nano, Energy Storage Materials, Nano Energy等国际知名期刊发表SCI论文120余篇，总引用4500余次，申请国家发明专利20余项。
梁振兴，博士毕业于香港科技大学，华南理工大学化学与化工学院教授/副院长、广东省燃料电池技术重点实验室/广东省电化学能源工程技术研究中心主任。研究领域为电能源化学工程，迄今发表研究论文120余篇，h因子43。主持国家杰出青年基金、国家自然科学基金重点支持项目及省市重大专项20余项，获得教育部自然科学二等奖。担任Chinese Journal of Catalysis副主编，担任Renewables、《电化学》、《石油学报(石油加工)》等期刊编委，中关村储能产业技术联盟液流电池储能技术专业委员会副主任委员等。