据清华新闻网报导，化工系刘凯课题组通过对电解液的分子间作用力调控，突破了常规双电层结构的束缚，在低温快充锂金属电池方面取得重要进展。通过在电解液中加入新颖的“电压刺激响应添加剂”，在充电过程中，其可自发迁移到正极/电解液界面上，并选择性地与阳离子和游离溶剂结合，可以在双电层（EDL）内层形成独特的富含阳离子和支链状的超分子聚合物结构，构筑了一种独特新颖的“富锂离子-贫溶剂”双电层，其具有自适应和钝化特性，显著降低了醚基电解液在高电压正极表面的分解，由此，电池表现出优异的性能，例如超快速充放电和超低温应用，这在传统电解液设计中是很困难的。非常规的EDL结构打破了对经典EDL重排机制的固有认知，极大地提高了器件的电化学性能。上述成果以“为高性能锂金属电池设计钝化电双层”（Engineering a passivating electric double layer for high performance lithium metal batteries）为题发表在国际期刊《自然·通讯》（Nature Communications）上，论文第一作者为清华大学化工系博士后章伟立，通讯作者为清华大学化工系刘凯助理教授。上述研究工作得到自然科学面上项目、校内自主科研计划和中国博士后基金的支持。