固体电解质界面（SEI）的成分和结构对于锂金属电池（LMB）的稳定循环至关重要。LiF作为SEI的主要成分已被广泛研究，但Li₂O对Li+的扩散势垒要低得多，因此很少被研究为SEI的主要成分。以Li₂O为主的SEI对电化学性能的影响仍然难以捉摸。

近日，南方科技大学Yonghong Deng，Shang-Sen Chi设计了一种超强配位共溶剂化稀释剂2,3-二氟乙氧基苯(DFEB)，旨在调节溶剂化结构并定制以Li₂O为主的SEI，以获得稳定的LMB。

文章要点

1）在基于DFEB的LHCE(DFEB-LHCE)中，DFEB强烈参与第一个溶剂化壳层，并与FSI−协同作用，形成以Li₂O为主的富含无机物的SEI，这与传统LHCE中形成的以LiF为主的SEI不同。

2）受益于这种特殊的SEI架构，Li||Cu半电池的库仑效率(CE)高达99.58%、稳定的电压分布、致密均匀的锂沉积，以及有效抑制对称电池中锂枝晶的形成，都实现了。

3）更重要的是，DFEB-LHCE可以与LFP、NCM811、S正极等各种正极以及Li||相匹配。使用DFEB-LHCE的LFP全电池在650个稳定循环后具有85%的容量保持率，CE为99.9%。尤其是1.5Ah实用型锂金属软包电池，在250次循环后容量保持率高达89%，平均CE高达99.93%。

这项工作揭示了以Li2O为主的SEI的优越性以及通过调节溶剂化结构来定制SEI组分的可行性。

参考文献

Huipeng Zeng, et al, Beyond LiF: Tailoring Li2O‑Dominated Solid Electrolyte Interphase for Stable Lithium Metal Batteries, ACS Nano, 2024

DOI: 10.1021/acsnano.3c07038

https://doi.org/10.1021/acsnano.3c07038