［本站讯］近日，材料科学与工程学院司鹏超教授课题组在固态电解质传导机制与超低温高压电解液研究领域取得系列进展。相关研究成果分别以“Counterbalanced design of self-assembled network-reinforced in-situ polymer electrolytes for decoupled ion transport and interface stability”“Solvation structure regulation of LiBF4electrolytes via multifunctional solvent for ultra-low-temperature and high-voltage lithium metal batteries”为题发表于国际权威学术期刊Nano Energy（IF=16.7）和Journal of Energy Chemistry（IF=15.6），山东大学为唯一通讯作者单位。

聚醚类电解质长期以来难以兼顾快速的离子传输动力学与良好的界面稳定性。针对这一难题，团队提出一种“平衡作用力”的设计策略，旨在同步实现高效离子传导与双界面稳定性。通过在多孔聚酰亚胺骨架上自组装金属有机框架，构筑出三维离子传输网络来增强聚1,3-二氧戊环电解质。该结构能够锚定阴离子，并对锂离子产生一种反向作用力，有效削弱锂离子与聚合物链间的强相互作用，从而显著降低锂离子的解耦能垒，实现近乎无阻碍的快速迁移。与此同时，该过程还能有效调控锂离子的局部配位环境，发挥双界面协同优化作用，最终实现离子传输与界面稳定性的解耦。该工作为设计兼具快速离子传输动力学和优异界面稳定性的固态锂金属电池提供了有价值的指导。材料科学与工程学院博士研究生仇建伟为该文第一作者，司鹏超教授为通讯作者。

传统锂电池电解液难以兼顾超低温快速离子传导与高压界面稳定，普通碳酸酯电解液低温离子迁移迟缓、高压下界面易破损，严重制约电池在极端工况下应用。针对该问题，团队研发多功能DTF溶剂，提出分子-离子协同调控策略，打造弱配位、耐高压的离子传输位点。将易氧化乙酸甲酯排出溶剂壳层的同时，在电极表面形成稳定无机保护膜，兼顾高离子电导率。体系选用离子半径小、易解离的四氟硼酸锂单盐，大幅优化低温锂离子输运效率。采用该电解液匹配NCM811正极的电池具备优异全气候性能，实现-60℃超低温、4.6 V高压稳定循环。该研究证实单盐LiBF₄电解液的应用潜力，为极端环境下高能量密度锂金属电池电解液设计提供全新思路。材料科学与工程学院博士研究生冯嘉萱为该文第一作者，司鹏超教授为通讯作者。

上述研究工作得到了山东省科学技术厅、高端装备涂料全国重点实验室、材料液固结构演变与加工教育部重点实验室、山东省新质电化学催化转化交叉技术重点实验室的支持。