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高能量密度CF_x/Li電池已經得到了廣泛的應用，但在高低溫環境下的適應性較差。

復旦大學夏永姚、董曉麗等人巧妙地設計了一種基于丁酸甲酯(MB)和碳酸丙烯酯(PC)共溶劑的新型電解液，它可在超低溫(< -110°C)下保持液態。

得益于MB與Li⁺的弱親和力，溶劑化結構和溶劑化能在CF_x/Li電池的低溫（LT）運行中得到了很好的控制。優化的電解液使CF_x/Li電池在-70°C至+95°C的寬溫度范圍內具有高比容量和優異的倍率性能。

原位FT-IR技術和TEM見證了中間體C-（溶劑化Li+-F）的演變和去溶劑化過程。MB溶劑在電解液中的獨特性質確保了充足的離子導電性，通過易接近的去溶劑屏障加速動力學，并且與商用PC/DME基電解液相比具有更高的溫度穩定性。

圖1 PC/MB基電解液的理化性質和理論計算

因此，在室溫（+25°C，RT）下，工作電壓為2.6 V時，在0.05C下可實現879 mAh g^-1的高比容量，在1C和2.41 V下可實現834 mAh g^-1的高比容量。

更重要的是，在-70°C下獲得了28%的容量保持和+95°C下高達約954 mAh g^-1的容量，這表明其卓越的溫度響應性能。基于PC/MB電解液的設計使CF_x/Li電池具有卓越的性能，并促進了廣泛溫度要求的應用。

圖2 不同溫度下的電化學性能

An all-climate CF_x/Li battery with mechanism-guided electrolyte. Energy Storage Materials 2021. DOI: 10.1016/j.ensm.2021.08.002

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