电解质分子工程,特别是对称氟化分子,被认为是解决传统非氟化电解质分子稳定性不足以稳定能量密集型锂金属电池(LMB)的有效方法。然而,对称氟化电解质分子的弱溶剂化和低离子电导率,以及由电解质衍生的低离子电导率不稳定界面的形成,是限制对称氟化电解质用于提高LMB性能的主要挑战。近日,山东大学Chen Hao、Liu Hong、Sang Yuanhua通过不对称氟化电解质分子设计同时实现良好的溶剂化和高惰性和稳定的锂金属电池。
本文要点:
1) 作者通过将分子一侧的高惰性氟化结构与另一侧的非氟化结构相结合,提出了非对称氟化电解质分子设计策略,并成功整合了氟化电解质的高稳定性和非氟化电解质的强溶剂化/离子传导优势,进而弥补了它们的局限性。
2) 作者发现,Li||LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2全电池具有98.97%的镀锂/剥离库仑效率、良好的阴极保护和高达240次的循环稳定性,均匀的Li沉积形态和优异的阻燃性。
Lequan Deng et.al Asymmetrically-Fluorinated Electrolyte Molecule Design for Simultaneous Achieving Good Solvation and High Inertness to Enable Stable Lithium Metal Batteries Adv. Energy Mater. 2023
https://doi.org/10.1002/aenm.202303652