氟化醚具有较高的氧化稳定性和高的锂金属剥离/镀库仑效率，是锂金属电池电解质溶剂的理想选择。目前报道的氟醚电解质多为−CF3基，离子溶剂化对氟化修饰度的影响尚未得到很好的阐明。

近日，南开大学Qing Zhao以- CH₂F (F1EMP)、- CHF₂ (F2EMP)或- CF₃ (F3EMP)为末端基，合成了一种六环配位醚(1-甲氧基-3-乙氧基丙烷，EMP)及其氟化醚对应物。以双(氟磺酰基)亚胺锂为单盐，系统地研究了电解质的溶剂化结构、锂离子输运行为、锂沉积动力学和高压稳定性。

文章要点

1）理论计算和光谱分析表明，从非氟化EMP到全氟化F3EMP，溶剂化能力逐渐降低，导致离子电导率下降。弱溶剂化氟化醚具有较高的Li+转移数和交换电流密度。总的来说，部分氟化- CHF₂被证明是理想的基团。

2）使用高压(4.4 V)和高负载(3.885 mAh cm⁻²)LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂阴极进行的全电池测试表明，F2EMP电解质在有限锂(50 μm)和贫电解质(5 mL Ah−1)条件下可在168次循环后保持80%的容量，在极贫电解质(1.8 mL Ah⁻¹)和无阳极条件下可在129次循环后保持80%的容量。

本工作加深了对不同氟化程度下离子输运和间相动力学的基本认识，为实际高压LMB用氟醚电解质的设计提供了可行的途径。

参考文献

Lan-Qing Wu, et al, Unveiling the Role of Fluorination in Hexacyclic Coordinated Ether Electrolytes for High-Voltage Lithium Metal Batteries, J. Am. Chem. Soc., 2024

DOI: 10.1021/jacs.3c11798

https://doi.org/10.1021/jacs.3c11798