富锂层状氧化物（LRLO）凭借阴离子氧化还原反应可以实现超高比容量，是下一代高能量密度锂离子电池极具潜力的正极。但是充放电过程释放的活性氧物种会对碳酸酯电解液产生亲核进攻，引发电解液持续分解、过渡金属大量溶出、正极层状结构向尖晶石 / 岩盐相不可逆相变，造成电池快速容量衰减。 本文提出使用**三氟化硼‑甲硫醚络合物（BTFMS）作为新型功能添加剂**，用于稳定 4.8 V 高压 LRLO 正极。BTFMS 可以优先捕获充放电产生的活性氧物种，并且在正极表面原位生成一层薄、致密、高模量的富硼无机正极‑电解液界面膜（CEI）。该界面层可以阻隔电解液与高活性的正极表面接触，抑制溶剂亲核分解、减少\(\ce{LiPF6}\)水解与 HF 生成，同时显著抑制过渡金属溶出，维持 LRLO 层状晶体结构，提升阴离子氧化还原的可逆性。电化学结果表明：添加 0.5 vol.% BTFMS 的电解液体系下，Li//LRLO 半电池在 2‑4.8 V、1 C 条件下长循环稳定性大幅提升；在 45 ℃高温条件下同样具备优异循环性能。界面表征证明 BTFMS 衍生 CEI 膜拥有更高杨氏模量，界面阻抗增长被显著抑制。基于该电解液组装的石墨 ||LRLO 软包电池可以实现稳定高压循环。本工作提出一种硼基络合物添加剂策略，为解决富锂正极活性氧诱导电解液分解问题提供新的思路。

富锂层状氧化物（LRLO）是高能量密度锂离子电池极具前景的正极材料。但是充放电过程产生的活性氧物种（ROS）会对碳酸酯电解液发生亲核进攻，引发严重的界面不兼容问题，阻碍了它的实际应用。本文开发了一款硼 / 磷双添加剂改性的六氟磷酸锂基碳酸酯电解液（C‑BP），用以解决上述难题。该电解液可以高效捕获活性氧物种，并在富锂层状氧化物正极表面原位构筑坚固的正极‑电解液界面膜（CEI）。该电解液不仅提升了阴离子氧化还原反应（ARR）的可逆性，还能够抑制电解液分解以及过渡金属溶出。电化学测试表明：高载量（\(\boldsymbol{15\ mg\ cm^{-2}}\)）Li//LRLO 半电池循环 200 圈后容量保持率可达 94.4%；4.5 Ah 石墨 // 富锂层状氧化物软包电池实现 282.5 Wh kg⁻¹ 的能量密度，并且稳定循环 50 圈以上。本研究为富锂层状氧化物正极的界面工程提供了可行策略，为开发具备长循环稳定性的高性能锂离子电池铺平了道路。

开发兼具耐高电压、良好电极兼容性的不可燃电解液，是实现高能量密度、高安全性锂离子电池的关键。然而，电解液各组分之间的相互作用（阴离子‑溶剂、溶剂‑溶剂相互作用）与电化学性能之间的内在关联尚未得到充分阐释。本文揭示了阴离子与氟化溶剂之间的竞争性离子‑偶极相互作用，阐明了溶剂化结构调控机制，以此稳定发生阴离子氧化还原反应的富锂层状氧化物（LRLO）正极的高压电化学性能。本文构建了一种具备竞争性离子‑偶极效应的弱溶剂化电解液：该电解液可以避免富锂正极产生的活性氧物种引发亲核进攻而造成电解液分解；同时阴离子可以捕获活性氧，构筑富无机组分的电极界面。得益于此，该不可燃电解液赋予富锂层状氧化物正极优异的长循环稳定性。此外，采用最优电解液的硅‑石墨复合负极 // 富锂层状氧化物正极软包电池可在 4.6 V 高截止电压下稳定工作，实现323.1 Wh kg⁻¹的高能量密度。本研究为通过溶剂化结构调控提升高压锂离子电池电化学性能提供了新的研究思路。

提升高容量硅‑石墨负极与高压正极性能，对提高锂离子电池的比能量至关重要。但硅‑石墨电极巨大的体积膨胀、高压条件下电解液分解等问题会破坏电池电化学稳定性；此外电解液‑电极界面缓慢的锂离子交换过程会严重阻碍电化学反应动力学。本文设计了一种富阴离子电解液，兼具优异抗氧化能力与快速锂离子去溶剂化特性，能够构筑高效的电极‑电解液界面膜，提升电池电化学性能。优化后的电解液体系下，硅‑石墨电极在 0.1 C 倍率下可实现 1838.9 mAh g⁻¹ 的比容量，并具备优异的长循环稳定性；富锂层状氧化物正极在 1 C 下循环 600 圈后容量保持率仍可达 72.3%。该电解液不可燃，软包电池针刺测试安全性得到显著提升。该方案大幅改善高比能量电池的循环稳定性；基于电池全部组件（正极、负极、隔膜、电解液）计算，石墨 || 富锂层状氧化物软包电池比能量可达 278 Wh kg⁻¹，硅‑石墨 || 富镍层状氧化物软包电池可达 355 Wh kg⁻¹。本高压电解液的设计思路，为高比能量锂离子电池构筑适配的溶剂化结构提供了可行的技术路径。

为解决富锂（LR）材料结构热稳定性差的问题，本文创新性提出“熵稳定构型”策略。不同于高熵策略对构型熵进行调控的思路，本工作通过提高镍含量并构建梯度锂空位实现对熵变（∆S）的调控，显著提升富锂材料的结构稳定性。本文引入平均绝对熵变（Av.|∆S|），对循环过程中富锂材料的热力学稳定性进行定量表征。改性后的样品展现出优异的可逆循环性能：1 C 倍率下循环 400 圈后容量保持率可达 92.17%，单圈电压衰减仅 0.17 mV。除此之外，该改性材料在固态电池与软包电池体系中同样表现出优异的电化学性能。与此同时，本研究借助多尺度研究手段阐明了富锂材料结构失稳的热力学根源，揭示了∆S与结构稳定性之间的构效关系，弥补了现有文献在相关热力学机制阐释方面的研究空白，为开发兼具更高能量密度与高可靠性的富锂材料提供了可规模化的设计思路。

在本研究中，通过引入高价阳离子盐In(OTf)3，成功开发了一种基于PVDF-HFP的准固态聚合物电解质。所得的PHIn-E准固态聚合物电解质表现出高的离子电导率和迁移数，这是因为In(OTf)3的引入通过离子-偶极和偶极-偶极相互作用诱导聚合物链从α相转变为β相。这种转变促进了NaClO4的解离，限制了ClO4-的迁移，并缩短了Na+的传输路径，从而优化了Na+传输动力学。此外，低的LUMO和高的HOMO能级有利于In(OTf)3在正负极的优先分解，形成富含无机物、薄且致密的SEI和CEI，这促进了Na+的快速穿透并有效抑制了副反应。因此，组装的对称电池和全电池在高倍率下都表现出出色的长期循环稳定性。令人印象深刻的是，该全电池甚至可以在极端温度拥有优异的循环稳定性。此外，Na||NVP软包电池的成功运行证明了这种PHIn-E的实际应用潜力。这项工作阐明了In(OTf)3对PVDF-HFP准固态聚合物电解质结构和界面性质的调控机制，丰富了开发高性能准固态聚合物电解质钠金属电池的理论基础。

Nature Chemistry是化学领域公认的顶级期刊之一，属于《Nature》主刊的子刊，在学术界具有极高的声誉和影响力。 📌 背景 《Nature Chemistry》由自然出版集团（现Sp

Membrane-separated differential electrochemical mass spectrometry enables long-term gas evolution