电解质工程是发展锂金属电池的关键。尽管在改善了锂金属循环性方面已取得一定进展，但仍然缺乏合理的电解质设计策略。

有鉴于此，斯坦福大学崔屹教授，鲍哲南教授报道了一种电解质的设计策略，使锂金属电池能够在标准浓度下形成单溶剂单盐层的无负极锂电池。

文章要点

1）研究人员合理加入-CF₂-单元可得到氟化的1，4-二甲氧基丁烷作为电解质溶剂。然后，通过与1 M双（氟磺酰基）酰亚胺锂配对使用，结果表明，该电解质具有独特的Li–F结合力和溶剂化结构中的高阴离子/溶剂比，从而与Li金属负极具有出色的相容性（库仑效率为99.52％，并且在五次循环内能快速活化）和高压正极（6 V稳定性）。

2）实验结果表明，厚度为50 μm的Li|NMC电池在420次循环后仍保持90％的容量，平均库仑效率为99.98％。此外，制备的工业级无负极软包电池（Cu|NMC811(LiNi_0.8Mn_0.1Co_0.1O₂)）在100个循环后可达到约325 Wh kg^-1的单电池能量密度和80％的容量保持率。此外，与商用电解质相比，1M LiFSi/FDMB电解质易燃性较低，同时可以低成本大规模合成。

该电解质设计理念为开发高能量，长循环锂金属电池提供了一条有效途径。

Yu, Z., Wang, H., Kong, X. et al. Molecular design for electrolyte solvents enabling energy-dense and long-cycling lithium metal batteries. Nat Energy (2020)

DOI：10.1038/s41560-020-0634-5

https://doi.org/10.1038/s41560-020-0634-5