摘要：近日，上海电力大学环境与化学工程学院闵宇霖教授团队研究开发了一种基于醚基的热响应电解质，其Li+溶剂化结构随温度变化而改变，有助于形成多晶电极/电解质界面，从而实现锂金属电池在宽温域（−60 ~ 60oC）下的安全稳定运行。相关成果以“Thermorespon

近日，上海电力大学环境与化学工程学院闵宇霖教授团队研究开发了一种基于醚基的热响应电解质，其Li+溶剂化结构随温度变化而改变，有助于形成多晶电极/电解质界面，从而实现锂金属电池在宽温域（−60 ~ 60oC）下的安全稳定运行。相关成果以“Thermoresponsive ether based electrolyte for wide temperature operating lithium metal batteries”为题发表在Nature子刊《自然·通讯》（Nature Communications DOI : 10.1038/s41467-025-60524-8）上，标志着该校在国际储能电池材料与安全领域占有一席之地。论文第一作者为上海电力大学环境与化学工程学院2024届硕士研究生顾榕，目前在同济大学攻读博士学位，徐巾婷博士、朱晟副教授、时鹏辉教授和闵宇霖教授为通讯作者，上海电力大学为论文唯一署名单位。

随着全球推进碳中和与新型电力系统建设，迫切需要安全可靠的储能电池来提高可再生能源储存与转换效率，然而传统锂电池存在严重的热失控和低温性能衰减等问题。电解质被视为电池的“心脏”，能够在宽温域下稳定运行的本质安全电解质对储能电池的大规模并网至关重要。

本工作中，作者通过1,3,5-三恶烷（TO）重新构筑溶剂化鞘，促进阴离子解离并增强电荷转移动力学，形成以CIP为主的溶剂化结构，提升电池低温性能。随着温度的升高，TO在60℃下引发四氢呋喃的阳离子开环聚合，产生抗氧化醚基聚合物，形成AGG I和AGG II的溶剂化结构，提高高温稳定性和安全性。使用这种TO基电解质的Li||Ni0.8Co0.1Mn0.1O2（NCM811）电池能够在宽温域（−60~60℃）下可靠运行。封装后的1.5 Ah Li||NCM811软包电池在−40°C和0.05C下循环60次后，容量保持率为74.7%，比能量可达317.1 Wh kg−1，在−60°C下放电时，依然能够保持室温容量的61.7%。

近年来，环境与化学工程学院坚定不移地践行学校“六新”发展理念，创新师资队伍建设和人才培养机制，持续出台多项激励政策，积极凝练学科方向，组建科研团队，搭建创新平台，鼓励教师开展原创性和基础性科学研究。本论文的发表是学院一系列政策下的又一重大成果，体现了学院青年教师学术能力和研究生培养质量的显著提升，也极大激发了广大教师投身科研工作的热情，为实现学科高质量、可持续发展注入强大动力。

该工作得到国家自然科学基金、上海市科学技术委员会及资源化学国际联合实验室的支持。（通讯员：朱晟）

来源：高校圈的那些事儿