由于其獨特的物理化學性質，局域高濃度電解液（LHCE）為擴展多功能電解液提供了一種新方法。當高濃度電解液(HCE)被反溶劑稀釋時會產生LHCE，而反溶劑對鋰離子溶劑化結構的影響可以忽略不計。

清華大學何向明、王莉等采用一維紅外光譜和理論計算，探討了基于氟代醚的模型電解液雙（氟磺酰基）亞胺鋰/碳酸二甲酯（LiFSI/DMC）中反溶劑的重要性。

圖1. 電解液中DMC的FTIR光譜

在這項工作中，作者使用FTIR光譜、DFT和MD模擬來檢查LHCE的結構和動態特性，并發現反溶劑對LHCE的溶劑化結構、能級和傳輸特性不可避免的影響。更具體地說，反溶劑提供了較低的介電環境，導致DMC分子的參與增加，而FSI-陰離子在Li⁺溶劑化鞘中的參與減少。此外，反溶劑引起的增強誘導效應降低了Li⁺···DMC相互作用的結合能，并隨著各種反溶劑的變化而變化。

圖2. 純 DMC、DMC-反溶劑混合物和反溶劑的FTIR光譜

與超濃縮電解液相比，添加反溶劑后Li⁺···DMC和Li⁺···FSI-相互作用的結合能降低，表明反溶劑有助于降低電化學反應的脫溶劑化能并促進界面動力學。此外，第二層中的反溶劑改變了溶劑化簇表面的電荷分布，降低了FSI-的還原穩定性。

因此，LHCE中促進的陰離子衍生固體電解質界面（SEI）與實驗結果一致。另外，MD結果表明添加抗溶劑可以增強Li⁺的傳輸。因此，反溶劑對溶劑化結構的界面化學和電化學活性的影響不容忽視，這一發現引入了一種提高電池性能的新方法。

圖3. 從MD模擬中提取的HCE和LHCE中的Li⁺溶劑化結構群

Significance of Antisolvents on Solvation Structures Enhancing Interfacial Chemistry in Localized High-Concentration Electrolytes. ACS Central Science 2022. DOI: 10.1021/acscentsci.2c00791