面向电动汽车、电动飞行器、人形机器人等前沿领域对高能量、高安全动力系统的需求，开发兼具高能量密度与优异安全性能的电池器件成为储能领域的核心挑战。

清华大学张强教授团队提出“富阴离子溶剂化结构”设计策略，成功开发出一种新型含氟聚醚电解质。该电解质通过热引发原位聚合技术，增强固态界面物理接触与离子传导能力。

研究团队在聚醚电解质中引入强吸电子含氟基团，显著提升其耐高压性能，使其可匹配4.7 V高电压富锂锰基正极，实现单一电解质对高电压正极与金属锂负极的同步兼容。基于锂键化学原理，构建了“–F∙∙∙Li⁺∙∙∙O–”配位结构，诱导形成高离子电导率的富阴离子溶剂化结构，并在电极表面衍生出富含氟化物的稳定界面层，提升界面稳定性。

采用该电解质组装的富锂锰基聚合物电池表现出优异电化学性能：首圈库仑效率达91.8%，正极比容量为290.3 mAh g−1，在0.5 C倍率下循环500次后容量保持率为72.1%。基于该电解质构建的8.96 Ah聚合物软包全电池在施加1 MPa外压下，能量密度达到604 Wh kg−1。目前商业化磷酸铁锂电芯能量密度约为150~190 Wh kg−1，镍钴锰酸锂电芯约为240~320 Wh kg−1。

该研究实现4.7 V高电压窗口匹配与低外压下紧密电极接触，推动富锂锰基聚合物软包电池能量密度提升。满充状态下电池顺利通过针刺与120°C热箱（静置6小时）测试，未出现燃烧或爆炸，展现出优异安全性能。

研究成果以“调控聚合物电解质溶剂化结构实现600 Wh kg−1锂电池”为题，于9月24日在线发表于《自然》期刊。清华大学化工系博士后黄雪妍为论文第一作者，教授张强、助理研究员赵辰孜为通讯作者。研究获国家重点研发计划、国家自然科学基金、北京自然科学基金、中国博士后科学基金、教育部学科突破先导项目、清华大学自主科研计划项目支持。

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