尽管具有复杂的化学组成和原子溶剂化结构，但在电池领域，液体电解质Liquid electrolytes通常视之为宏观均匀的离子传输介质。液体电解质的微观结构特征，尚待探索。
今日，美国 爱荷达国家实验室(Idaho National Laboratory) Corey M. Efaw, Bin Li等，布朗大学（Brown University）Qisheng Wu（一作），Yue Qi等，在Nature Materials上发文，在局部高浓度液体电解质中，揭示了独特的胶束状micelle-like结构，其中在稀释剂中，溶剂在不溶盐之间充当表面活性剂。溶剂与稀释剂的混溶性，以及盐的同时溶解性，产生了胶束状结构，并具有模糊的界面，以及在盐-溶剂团簇中心的盐浓度增加，从而扩大了盐的溶解度。这些混合混溶效应，具有温度依赖性。在接近室温的局部簇盐浓度中，典型局部高浓度电解质达到峰值，并用于在锂Li金属阳极上，形成了稳定的固体-电解质界面。这些发现，为预测稳定的三元相图提供了指导，电解质微观结构融合了电解质构成和固体电解质界面的形成方案，以提高电池的循环性能。![]()
Localized high-concentration electrolytes get more localized through micelle-like structures. 局域化的高浓度电解质，基于胶束状结构变得更加局域化。![]()
图1: 局部高浓度电解质localized high-concentration electrolytes，LHCE的常规理解、LHCE的类胶束结构和真实胶束电解质的示意图。
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图2: lithium bis(fluorosulfonyl)imide，LiFSI盐、dimethoxyethane，DME溶剂和tris(2,2,2-trifluoroethyl)orthoformate，TFEO稀释剂的三元相图。
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图3:在25°C温度时，不同系统的拉曼光谱和分子动力学模拟。
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图4: 在不同温度时，局部高浓度电解质LHCE和高浓度电解质HCE的拉曼光谱和分子动力学模拟。
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图5:在不同形成温度时，局部高浓度电解质LHCE基电池的电化学性能以及相应的固体电解质界面solid–electrolyte interphase，SEI组分和形貌。
Efaw, C.M., Wu, Q., Gao, N. et al. Localized high-concentration electrolytes get more localized through micelle-like structures. Nat. Mater. (2023). https://doi.org/10.1038/s41563-023-01700-3https://www.nature.com/articles/s41563-023-01700-3声明：仅代表译者个人观点，小编水平有限，如有不当之处，请在下方留言指正！