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在克服低溫電池運行的Li⁺脫溶障礙方面，基于羧酸鹽溶劑的弱溶劑化電解液（WSE）已經顯示出良好的前景。

圖1. 電解液設計

中科院化學所郭玉國等發現在WSE中富含有機陰離子的初級溶解鞘（PSS），其衍生的SEI顯示出對陰離子和溶劑分子的高親和力，并呈現出高度膨脹狀態，在低溫下會誘發持續的寄生電解液還原和嚴重的溶劑共嵌入石墨晶格，從而導致石墨基負極的電化學性能迅速下降。

為解決上述挑戰，這項工作提出了一個簡便的策略，即通過在WSE中引入競爭性的無機二氟磷酸鹽陰離子（DFP-）開關來調節低溫SEI的形成化學。DFP-的加入并不改變電解液的弱溶劑化特性，然而DFP-顯示出比有機陰離子（如DFOB-）更高的與Li⁺的結合能，因此它進入PSS并部分取代DFOB-。

圖2. SEI分析

通過這種方式，DFFB-陰離子優先參與了SEI的形成，產生了富含Li₃PO₄的SEI，具有有利的電子阻斷能力和低膨脹率。優化的SEI有效地抑制了負極-電解液界面上的寄生電解液還原和溶劑共嵌入，并有助于實現穩定的低溫儲鋰化學。

因此，基于LiDFP、LiDFOB和MA（乙酸甲酯）組合的優化WSE能夠使LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂（NCM811）正極與Gr、Gr/SiO_x復合材料甚至純SiO_x負極在零下溫度（-20 ^oC）下穩定循環，這有望使高能量LIBs具有良好的環境適應性。

圖3. -20℃低溫電化學性能

Mitigating Swelling of the Solid Electrolyte Interphase using an Inorganic Anion Switch for Low-temperature Lithium-ion Batteries. Angewandte Chemie International Edition 2023. DOI: 10.1002/anie.202300384

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