尽管基于双(三氟甲磺酰亚胺)离子液体（TFSI-IL）的电解液可以使得Li-O₂电池具有低充电过电位。然而，弱的Li⁺输运能力（LTA）也同时导致了不均匀的Li沉积。

近日，南开大学陈军院士报道了在Sand formula的指导下，通过合理提高TFSI-IL电解质的LTA，成功地实现了稳健的Li沉积行为。

文章要点

1）通过优化LiTFSi、[DEME][TFSI]和OTE的比例，形成独特的富Li⁺的聚集态离子簇（AGG、TFSI^-分别配位于两个或多个Li⁺），同步改善电解质（c₀、t₊和D）的传输参数，以获得最高的LTA。在LTA最高的0.8-1-4电解液中，实现了稳定而坚固的锂沉积行为，具有高库仑效率（97.5%）和高耐久电流密度（1 mA cm^-2）。

2）基于电解液0.8-1-4，Li-O₂电池表现出显著提高的循环稳定性（75次循环后过电位小幅增加0.064 V）和高倍率性能（高达500 mA g^-1）。此外，高LTA电解液0.8-1-4在LiLiFePO₄等其他锂金属电池体系中也显示出优越性。

本工作从锂离子传输的角度为稳定锂沉积行为铺平了道路，促进了TFSI-IL电解质的实际应用。

参考文献

Yichao Cai, et al, Ionic Liquid Electrolyte with Enhanced Li⁺ Transport Ability Enables Stable Li Deposition for High-Performance Li-O₂ Batteries, Angew. Chem. Int. Ed., 2021

DOI: 10.1002/anie.202111360

https://doi.org/10.1002/anie.202111360