潘军青教授团队围绕化工资源有效利用特色研究方向，从缓减锂资源紧缺和开发高寿命锂金属二次电池出发，针对现有锂金属二次电池存在电解液中溶剂与Li+之间的强相互作用通常会导致Li+脱溶化困难（尤其是在低温条件下尤为严重），形成不稳定电极界面损害电池循环稳定性等问题，提出了该工作创新性地提出一种稀释剂筛选参数（DSP）的新定义，即稀释剂-溶剂/稀释剂-Li⁺和稀释剂-阴离子/稀释剂-Li⁺相互作用能的乘积，有效调控电解液中的离子-偶极相互作用。课题组联合华中科技大学伽龙教授和同济大学马吉伟教授团队，开发了具有高锂亲和性新型电解液，构建了具有长循环寿命的锂金属二次电池。相关研究论文 “Taming the Ion-Dipole Interaction via Rational Diluent Selection for Low-Temperature Li-Metal Batteries”发表在Angew. Chem. Int. Ed.2025, e202423940，课题组朱正录博士后为论文第一作者。
为证实上述概念，研究中筛选了DSP值较高的1, 2-二氯乙烷（DCE）和DSP值较低的TTE稀释剂进行了对比，其中新设计的含有DCE电解液（FDE）在动力学性能和长期循环稳定性方面均优于采用含TTE电解液（FDT）的电池。
图1 电解液组分（Li⁺、阴离子、溶剂和稀释剂）之间相互作用的表征
图2 电池在不同电解液中的电化学性能表征。
SEM和XPS测试显示，FDE电解液能够形成富含LiF和LiCl的界面层，有效调控锂离子的沉积/剥离行为，从而抑制电池界面副反应和锂枝晶的生长。
图3循环锂负极的形貌及界面成分表征。
全电池FDE电解液测试表明FDE电解液能够使Li||LFP电池在循环300圈保持稳定。
图4全电池电化学性能表征。
此外，其它电解液体系中（碳酸酯体系、砜类体系和磷酸酯体系）对DCE稀释剂进行了验证，证实了所提出概念的科学性和普适性。
图5普适性表征。
本文系统分析了稀释剂与电解液组分之间的相互作用，揭示了稀释剂与阴离子间的相互作用对均相电解液的形成及快速的Li⁺脱溶剂化过程。为了确保能够形成单相电解液，稀释剂的平均正静电势（APEP）需大于14。基于这一发现，研究人员提出了一种新型稀释剂选择参数（DSP），用于指导合理的稀释剂选择。这项工作为合理筛选稀释剂减弱Li⁺-溶剂相互作用提供了指导，为设计长寿命LMBs的先进电解液奠定了重要基础。
