2025年12月19日,我中心陈雨晴、清华大学深圳国际研究生院李宝华、西湖大学刘剀、浙江大学陆俊团队合作在Advanced Energy Materials期刊发表题为“Molecularly Integrated Additive Engineering for Rapid Rejuvenation of Spent Electrolyte”的研究论文,陈雨晴为论文第一作者,李宝华、刘剀、陆俊为论文共同通讯作者。

第一作者:陈雨晴
通讯作者:李宝华、刘剀、陆俊
通讯单位:清华大学深圳国际研究生院、西湖大学、浙江大学
论文DOI:10.1002/aenm.202504796
锂离子电池(LIBs)的广泛应用迫切需要可持续电解质回收方案,然而传统方法无法以经济有效的方式协同解决氟化氢(HF)生成、水分侵入和过渡金属(TM)离子溶解这一系列相互关联的挑战。该研究提出了一种分子集成添加剂——四(三甲基硅基)四氮烯(TMSTz),其设计旨在通过氧化还原驱动的聚合反应,同步中和HF、捕获水分、螯合TM离子并构建稳定电极界面。密度泛函理论DFT计算和实验分析表明,TMSTz的双重氧化还原活性中心能够实现HF的自发转化、水分捕获和TM去除,同时形成富含LiF、离子导电固体电解质界面(SEI)和正极电解质界面(CEI)。使用TMSTz再生电解液的NCM811/石墨软包电池在1C倍率下循环500次后容量保持率达到81.2%,同时抑制了热失控并实现了无枝晶锂沉积。这种从原子到系统的设计为闭环电解质升级回收建立了可扩展的范式,连接了资源可持续性与高性能LIBs。