提高电池在低于零度的超低温下的能量输出对于先进电子技术在极端环境中的长期应用至关重要。通常可以通过使用高压正极、锂金属负极和改善电解液化学性质以在超低温下提供的动力学来实现。但是，很难研制出能够同时兼具这三种功能的电池系统。
有鉴于此，加州大学圣地亚哥分校 Zheng Chen报道了一种新型的用于LIB的全氟化羧酸酯基电解质。该电解质可同时提供超低温下的高容量保持性，在高压、富镍正极下具有显著的氧化稳定性，以及具有均匀沉积形态的高效锂金属循环。
文章要点：
1）在相同的条件下，在3,3,3-三氟甲酸甲酯（MTFP）/碳酸氟乙烯酯（FEC）（9:1）电解液中加入1 M LiPF6，可使NMC 811| |Li半电池在250次循环后充电至4.5v时的容量保持率达到80%，而类似的MP/FEC（9:1）和 EC/DEC（1:1）仅提供53%的保持率。在负极方面，MTFP/FEC系统提供了97.6%的锂金属CE，而在MP/FEC和EC/DEC系统中分别发现了6.2%和87.7%的Li金属CE，这产生了2倍的过量Li| |NMC 811全电池，在80次循环后仍保留了88%的容量。
这种显著的稳定性归因于在正极侧和负极侧均由MTFP / FEC系统产生的高度氟化的中间相。
2）在超低温下，还发现MTFP/FEC系统具有与MP/FEC系统相当的性能，而MP/FEC系统以其在低温下的显著性能而闻名，当分别以0.1 C的速率在-40、-50和-60 °C下放电时，可分别保持161、149和133 mAh g-1的容量。
这项工作为在超低温下实现高电压，富镍正极LMBs提供了初步策略。
Holoubek, John, et al, An All-Fluorinated Ester Electrolyte for Stable High-Voltage Li Metal Batteries Capable of Ultra-Low-Temperature Operation, ACS Energy Lett., 2020
DOI: 10.1021/acsenergylett.0c00643
https://doi.org/10.1021/acsenergylett.0c00643
