开发具有高安全性、高离子电导率和抑制锂枝晶生长能力的电解质对于制造高能量密度锂金属电池至关重要。

近日，哈尔滨工业大学Lijie Ci，哈尔滨工业大学(深圳)Mingyu Li，Jiaheng Zhang用LiTFSI（TFSI =双(三氟甲磺酰基)酰亚胺）、丁内酰胺（BL）和丁二腈（SN）设计了一种三元共晶电解质。这种电解质表现出高离子电导率、不易燃性和宽电化学窗口。

文章要点

1）研究发现，SN、BL和Li⁺之间的竞争性溶剂化效应降低了低共熔电解质的粘度并提高了其稳定性。BL对Li⁺的优先配位有利于形成稳定的固体电解质界面膜，导致均匀和无枝晶的Li电镀。

2）采用这种三元低共熔电解质的LiFePO₄/Li电池在2 C下循环500次后，容量保持率高达90%，平均库仑效率为99.8%。此外，基于改性三元共晶电解质的富镍LiNi_0.8Co_0.1Al_0.1O₂/Li和LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂/Li电池具有优异的循环性能。

这项研究为了解和设计更好的锂金属电池和类似的钠/钾金属电池电解质提供了见解。

参考文献

Wanbao Wu, et al, A Competitive Solvation of Ternary Eutectic Electrolytes Tailoring the Electrode/Electrolyte Interphase for Lithium Metal Batteries, ACS Nano, 2022

DOI: 10.1021/acsnano.2c05016

https://doi.org/10.1021/acsnano.2c05016