在电动交通与储能应用中，锂金属电池（LMBs）以更高的能量密度被寄予厚望，但现有电解液设计普遍依赖“单一主导”的溶剂化结构，导致正负极界面稳定性与离子传输之间难以兼顾：以溶剂主导时，虽有较高的Li⁺迁移率，却易形成有机富集的SEI抑制界面导通；以阴离子主导时，可降低脱溶能并利于无机富集SEI，却牺牲体相传输性能。二者的“此消彼长”使最优配方长期受限，呼唤从根本上摆脱对单一主导结构的依赖，构建更均衡的局域电解液性质与更稳定的界面化学。

　　鉴于此，天津大学-新加坡国立大学福州联合学院胡文彬教授、天津大学韩晓鹏教授、Guo Hao和西北核技术研究所欧阳晓平院士合作提出“去主导化（delocalized）”电解液理念：通过在溶剂与锂盐层面引入更高构型无序度，打破单一主导溶剂化的决定性影响，降低动态势垒、稳定电极/电解液界面。在此框架下，研究者实现了5.5 Ah LiNi₀.₉Co₀.₀₅Mn₀.₀₅O₂（Ni90）Li软包电池在“瘦电解液”（1.0 g Ah⁻¹）下的604.2 Wh kg⁻¹，以及5.2 Ah电池在“超瘦电解液”（0.9 g Ah⁻¹）下的618.2 Wh kg⁻¹，并分别在100与90个循环中保持显著稳定性。同时，70–104 V的NCM811Li电池包（3,904 Wh）实现480.9 Wh kg⁻¹并稳定运行25个循环，表明要达成“Battery600/Pack480”目标，必须绕开对主导溶剂化结构的内在依赖。相关研究成果以题为“Delocalized electrolyte design enables 600 Wh kg−1 lithium metal pouch cells”发表在最新一期《Nature》上。

　　值得一提的是，天津大学-新加坡国立大学福州联合学院为本文第一单位。2018年12月，福州市人民政府、天津大学、福建省教育厅签订协议在榕开展合作办学工作，打造高层次人才培养和战略性科研高地，发挥优质高等教育资源的辐射带动作用。天津大学福州国际联合学院（International Joint Institute of Tianjin University, Fuzhou，简称福州学院）为福州市人民政府和天津大学共同举办的独立法人事业单位（天津大学校内成立同名直属单位），具体负责招生、培养和运行管理工作。培养五届共234名博士生。

　　作者整合材料数据库与文献，系统汇编288种溶剂与99种锂盐，并以DFT计算得到关键物性描述符：HOMO/LUMO用于电化学窗口评估，溶剂与Li⁺的溶剂化能Esolvation、锂盐与Li⁺的结合能Ebinding用于刻画溶剂化结构倾向。过低Esolvation配高Ebinding偏向阴离子主导，反之偏向溶剂主导，因此极端值被剔除。随后引入K-means聚类（迭代5,000次），在溶剂与锂盐各自的HOMO/LUMO与Esolvation/Ebinding空间内划分四类，锁定兼具氧化/还原稳定性与适宜Li⁺相互作用的“目标簇”，得到候选溶剂67种与锂盐19种（图1a–c；示例如FEC、FEMC、LiPF₆、LiBF₄）。这一数据驱动筛选为后续“去主导化”配方构建提供高效起点。

　　作者以溶剂Esolvation与锂盐Ebinding为坐标，将电解液的“溶剂化状态”抽象为离散点，并据此定义去主导化程度：传统本地化（LE）通常由单盐与少量溶剂构成，呈“点状”；半去主导化（SDE）以单盐+多溶剂呈“线状”；超去主导化（UDE）以多盐+多溶剂覆盖更宽能量范围，呈“面状”，显著提升溶剂化微环境的无序度与多样性。作者进一步引入构型熵Sconfig定量刻画去主导化程度：Sconfig增加可打破传统溶剂化结构的支配性，构筑更复杂且热力学更稳的微环境（图2a）。在具体配方上，文中构建了LE1（1 M LiPF₆–EC–EMC）、LE2（1 M LiPF₆–FEC–FEMC）、SDE1（1 M LiPF₆–FEC–FEMC–DFEC–1FEMC–TTE）与UDE1（多盐：LiPF₆/LiBF₄/… + 多氟化溶剂体系；详见文中与补充表），并进行分子动力学模拟与表征。UDE的Li–Li径向分布函数g(r)在3.4–8.3 Å出现明显展宽，表明溶剂化结构更为多样与“去主导化”；而SDE展宽较窄，LE在短程无显著峰，仅在长程有展宽（图2b、2c）。同步辐射WAXS显示UDE在低Q与高Q区均显著展宽，对应介观簇结构多样性及局域构型无序度提升（图2d）。Raman/NMR、自扩散系数与弛豫时间分布进一步印证：UDE降低Li⁺脱溶/扩散势垒并有利于稳定界面生成。

　　自扣式电池到Ah级软包的系统验证表明，UDE1在“瘦电解液”（ 1.6 g Ah⁻¹）条件下即可实现500 Wh kg⁻¹级别并具长循环稳定性。例如1.9 Ah NCM811Li软包实现510.1 Wh kg⁻¹，150圈后仍有404.1 Wh kg⁻¹，300圈无明显衰减，达到Battery500项目门槛。进一步，作者将Ni90正极面密度提升至 35 mg cm⁻²并将电解液控制在1.0 g Ah⁻¹，5.5 Ah Ni90Li软包在0.2 C下实现604.2 Wh kg⁻¹，100圈后仍有517.7 Wh kg⁻¹且极化不显著（图3a、3b）。在更苛刻的0.9 g Ah⁻¹“超瘦电解液”设计下，5.2 Ah软包实现618.2 Wh kg⁻¹并稳定超过90圈（图3c）；综合对比近期报道，本文在“ 600 Wh kg⁻¹且可稳定循环”的真实能量密度上处于领先（图3d）。安全方面，NCM811Li软包穿钉测试下，UDE1相比LE1表现出更稳定的热/力学响应；差分电化学质谱显示UDE体系在充电过程中分解气体与晶格氧释放显著更低（m/z = 32、44），共同指向内在安全性提升（图3e、3f）。在系统级别，作者组装24串2并、额定能量3,904 Wh的LMB电池包，于70–104 V、8 A（0.2 C）下实现480.9 Wh kg⁻¹，并在25个循环中输出3.4 kWh放电能量（图3g、3h）。

　　循环后拆解显示：采用UDE1的Li金属片厚度增量与孔隙度显著降低，结构完整性优于LE1（图4a–f），与原位光学/电镜观察一致；NCM811正极在LE1下出现粒子裂纹与层状→尖晶石/岩盐混相转变，而UDE1下仅形成 2 nm的薄重构层（图4g–j），与原位XRD吻合。

　　图 4. 循环后拆卸的 6.9-Ah NCM811Li 袋式电池的锂箔和高负载正极片的特性

　　界面化学方面，AIMD揭示LE体系在Li负极表面以有机分解为主（约70%为Li–O、Li–H），SDE与UDE均倾向生成无机富集产物（近50%），但SDE反应环境更“激进”，副产物过量，不利长寿命；UDE在“反应性与稳态”之间取得平衡（图5a、5b）。XPS与ToF-SIMS证实UDE1形成更薄且均匀的SEI，富含LiF、Li₃N、LiBₓOᵧ、Li₂SOₓ等无机物，同时在NCM811表面构筑致密CEI；相比之下，LE1下SEI/CEI更厚且不均（图5c–f）。这些差异源于去主导化程度不同所导致的溶剂化化学差异，最终转化为界面组成/结构与动力学的系统性提升。

　　本文以AI驱动的组分筛选为起点，提出并验证了去主导化电解液设计范式：通过多盐-多溶剂的高构型熵微环境，实现低脱溶/扩散势垒与稳健界面的协同优化，使500–600 Wh kg⁻¹软包与480.9 Wh kg⁻¹电池包成为可复制的工程现实。该范式为电解液工程提供了具有普适性的理念框架，预期可外延至更广泛的高能量、可实用二次电池体系，推动从“材料—界面—器件—系统”的贯通式性能跃迁。

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