聚偏氟乙烯（PVDF）電解質由于其高離子導電性和機械強度，在固態鋰電池中引起了越來越多的關注，但高反應性的殘留溶劑嚴重影響了循環穩定性。

在此，哈爾濱工業大學王家鈞、婁帥鋒等人基于增強的離子偶極相互作用提出了一種自由溶劑捕獲策略，以提高殘余溶劑的（電）化學穩定性和界面兼容性。研究發現，二氟草酸硼酸鋰(LiDFOB)對溶劑化環境的調控起到關鍵作用，能夠誘導形成更多的溶劑結合位點，以將其封裝到穩定的溶劑化結構中，實現電解質的高離子電導率和電化學穩定性。

此外，四氟硼酸鋰(LiBF₄)的引入促使富含陰離子溶劑化構型的形成，從而使得陰離子在界面優先分解形成穩定的保護層，有效抑制了電解質和電極之間的副反應。設計的復合電解質PLLDB在室溫下的離子電導率高達2.15×10^?3 S cm^?1。Li|PLLDB|LiFePO₄ (LFP)固態電池在5C下循環2000次容量保持率為80%，庫倫效率為99.9%。

圖1. 電池性能

總之，該工作提出了一種可行的策略將游離殘余溶劑轉化為穩定的結構。在分子和電子水平上揭示了添加劑LiDFOB在調節溶劑化環境中的作用，具有吸電子效應的LiDFOB的引入能夠增強殘余溶劑和鋰離子之間的親和力，促進自由溶劑在陰離子為主的溶劑化結構中參與競爭性配位，改變電解質的分解路線以形成陰離子衍生的有機-無機雙層界面保護層，有效提升界面動力學穩定性，實現固態電池在高倍率條件下的長期運行。

因此，該項工作不僅強調了優化溶劑化環境對于實現高穩定長循環固態電池的重要作用，而且為電解質調控界面行為的設計提供了一些新思路。

圖2. 熱力學和動力學穩定結構示意圖

Ion–Dipole-Interaction-Induced Encapsulation of Free Residual Solvent for Long-Cycle Solid-State Lithium Metal Batteries, Journal of the American Chemical Society 2023 DOI: 10.1021/jacs.3c07482