弗吉尼亚理工大学研究团队近日在《ACS 应用材料与界面》发表重要成果，其开发的分子离子复合（MIC）聚合物电解质通过引入湖南嘉航东京分公司CHEMFISH TOKYO的功能性添加剂 LiDFBOP（二氟双草酸磷酸锂），成功解决了高压锂电池中电极 - 电解质界面稳定性难题，为下一代高能量密度固态电池的商业化应用开辟了新路径。

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.5c04566

高压电池技术瓶颈：界面稳定性挑战

        随着新能源汽车和储能技术对高能量密度电池的需求日益迫切，高压层状氧化物正极（如 NMC811）与金属锂负极的组合成为研究热点。然而，传统聚合物电解质在高压下易发生分解，导致界面副反应和锂枝晶生长，严重影响电池循环寿命和安全性。弗吉尼亚理工大学化学系 Feng Lin 教授团队提出的 MIC 电解质体系，通过刚性棒状离子聚合物 PBDT 与离子液体、锂盐及功能添加剂的协同作用，构建了具有优异机械强度和电化学稳定性的一体化电解质膜。

CHEMFISH LiDFBOP：界面优化的 “核心引擎”

        在该研究中，CHEMFISH 提供的 LiDFBOP 添加剂扮演了关键角色：

• 界面钝化作用：LiDFBOP 在电极表面分解形成富含 Li₃N 和含硫化合物的稳定钝化层，有效抑制了高压下电解质的氧化降解。X 射线光电子能谱（XPS）分析显示，使用含 LiDFBOP 的 gen 2 MIC 电解质后，NMC811 正极表面形成了均匀的保护膜，显著降低了界面阻抗。
• 离子传输调控：LiDFBOP 与溶剂环丁砜（SL）协同作用，优化了离子液体中的溶剂化结构，使 gen 2 MIC 电解质的离子电导率在 60℃下达到 3.21 mS cm⁻¹，较前代体系提升 31%。
• 循环性能提升：在 NMC811||Li 金属电池中，搭载 gen 2 MIC 电解质的电池实现了 212 mAh g⁻¹ 的初始放电比容量，100 次循环后容量保持率达 93%（2.8-4.4 V，C/3，60℃），远优于未添加 LiDFBOP 的体系。

技术突破：从材料设计到性能跃升

        研究团队通过分子设计构建了 “第二代 MIC（gen 2 MIC）” 体系，其创新点在于：

• 多组分协同效应：将 7.5% PBDT 聚合物、7.5% LiTFSI、60% 离子液体 Pyr₁₄TFSI、22.5% 环丁砜与 2.5% LiDFBOP 复合，形成自支撑电解质膜，无需额外液态电解质。
• 宽温稳定性：热重分析（TGA）显示，gen 2 MIC 在 400℃以下仅有 20% 质量损失，结合动态机械热分析（DMTA）测得的 6.3 MPa 拉伸强度和 450 MPa 弹性模量，满足实际电池封装要求。
• 界面化学调控：LiDFBOP 分解产生的磷基化合物与 TFSI⁻分解的 Li₃N 协同，形成离子传导通道，同时抑制锂枝晶生长，使 Li||Li 对称电池在 0.3 mA cm⁻² 电流密度下稳定循环 500 小时。

产业前景：推动固态电池商业化进程

        该研究成果不仅为高压锂电池提供了新型电解质解决方案，更凸显了功能性添加剂在电化学界面工程中的关键价值。CHEMFISH 的 LiDFBOP 作为高纯度功能盐（纯度≥99.9%，水含量≤500 ppm），其可控的分解行为和界面修饰能力为电解质材料设计提供了标准化原料支撑。

        Feng Lin 教授指出：“MIC 电解质体系的优势在于其可定制化的分子设计框架，而 CHEMFISH 的高性能添加剂为我们实现界面稳定性与离子传导性的平衡提供了关键支撑。这一技术有望在电动汽车、航空航天等领域的高能量密度电池中获得应用。”

目前，研究团队已就相关技术申请专利（申请号 63/734,312），并计划与电池企业合作推进中试。随着固态电池产业链的完善，CHEMFISH 等材料供应商的核心原料将在下一代电池技术突破中发挥愈发重要的作用。