有机电解质的固有不稳定性严重阻碍了高容量金属负极的实际应用，如锂和钠金属负极。离子-溶剂络合物甚至会进一步促进金属负极上电解质的分解。鉴于此，清华大学张强课题组选择酯和醚电解质溶剂(DOL、DME、EC、DEC、PC和FEC)分别与Li+，Na+，K+，Mg2+和Ca2+相互作用，通过第一性原理计算研究了离子-溶剂络合物的还原稳定性降低的起源。与纯溶剂相比，所有离子-溶剂络合物表现出较低的LUMO能级。离子-酯络合物的LUMO能级与结合能呈线性关系，由LUMO中碳原子轨道贡献的比率调节。而离子-醚络合物的LUMO主要由金属原子轨道组成，因此表现出显著的LUMO能级变化。这项工作研究了离子-溶剂络合物降低了电解质还原稳定性的内在原因，揭示了酯和醚电解质的两种不同机制，并提供了对电解质-负极界面反应的理论认识，以及对电解质和金属负极设计安全可充电电池的机理指导。

Xiang Chen, Hao‐Ran Li, Xin Shen, Qiang Zhang, The Origin of the Reduced Reductive Stability of Ion–Solvent Complexes on Alkali and Alkaline Earth Metal Anodes[J], Angew. Chem. Int. Ed. 2018.

DOI: 10.1002/anie.201809203

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201809203