锂金属电池（LMB）虽然提供高能量密度，但面临着寻找适合循环的良好电解质溶剂的巨大挑战。常见溶剂要么对锂金属阳极稳定，要么对 LiNi_xMn_yCo_1-x-yO₂ (NMC) 阴极稳定。人们付出了巨大的努力来尝试提高醚电解质的阴极稳定性，醚电解质通常相对于锂金属阳极是稳定的。相比之下，尝试提高对 NMC 阴极稳定的电解质的阳极稳定性的努力要少得多。一个例子是砜溶剂。它具有良好的正极稳定性，但由于（1）粘度高、润湿能力差和（2）负极稳定性差而阻碍了实际应用。

在这里，布鲁克海文国家实验室Enyuan Hu通过利用共振和吸电子效应修饰砜分子来解决这些问题。

文章要点

1）通过在分子主链上引入额外的氧并应用适当的氟化使溶剂电子离域，粘度显着降低。所得分子甲磺酸 2,2,2-三氟乙酯 (TFEM) 降低了路易斯碱性，并且对 Li⁺ 的反应性较低。

2）基于 TFEM 作为单一溶剂的电解质能够在低 N/P 比（21 mg/cm² NMC811 和 50 μm Li）的恶劣条件下循环 LMB，在 C/3 放电倍率下 160 次循环后容量保持率为 90%。

参考文献

Muhammad Mominur Rahman, Enyuan Hu, et al, Electron Delocalization Enables Sulfone-based Single-solvent Electrolyte for Lithium Metal Batteries, Angew. Chem. Int. Ed. 2023, e202311051

DOI: 10.1002/anie.202311051

https://doi.org/10.1002/anie.202311051