為了提高鋰離子電池（LIBs）的性能，電解液的設計變得越來越重要。然而，傳統電解液的可燃性和高反應性限制著LIBs在高電壓和極端溫度下運行。

圖1. 不同電解液的物理和電化學性能

在此，中科院長春應化所明軍研究員和王立民研究員等人設計了一種新型的含氟羧酸酯電解液，其中鋰鹽LiPF₆溶解在二氟乙酸甲酯（MDFA）、五氟乙氧基環三磷腈（PFPN）和氟代碳酸乙烯酯（FEC）溶劑的混合溶劑中。

通過優化Li ⁺和溶劑的比例，設計的電解液在石墨 ||LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂(NCM811)全電池中具有高防火特性及高放電容量，特別在-50 °C到60 °C的寬溫度范圍仍具有優異的循環穩定性且在高壓（＞4.3V）可實現5.0 C 的倍率性能。

圖2. 溶劑化結構的表征和分析

此外，作者還提出了一個新的正極和負極側界面模型，同時描述 Li ⁺ （去）溶劑化過程和電化學性能之間的關系。

該模型不僅為精確調整各種溶劑化團簇和評估電極和電解液之間的界面行為提供了新的見解和指導還可以幫助理解其他包含大量 CIPs 簇的電解液系統的穩定性。

同時，該工作在分子尺度上的行為提供了一個新的觀點，且本文的方法可以應用于大多數金屬離子電池的電解液設計中。

圖3. 不同電解液系統中正極和負極表面的界面模型

Non-Flammable Electrolyte Enables High-Voltage and Wide Temperature Lithium-Ion Batteries with Fast Charging, Angewandte Chemie International Edition 2022 DOI:10.1002/anie.202216189