乙腈是高压快充电池领域比较好的电解质溶剂，但是通常乙腈的稳定性较低导致乙腈难以与锂金属电极适配。

有鉴于此，宁波东方理工大学/南方科技大学M. Danny Gu教授、苏州大学程涛教授、深圳大学杨旭明助理教授等报道发现1,1,2,2-四氟乙基-2,2,3,3-四氟丙醚（TTE, 1,1,2,2-tetrafluoroethyl-2,2,3,3-tetrafluoropropyl ether）溶剂作为稀释剂构筑基于乙腈的高浓度电解质，实现了高密度不形成枝晶的稳定锂金属电池。

本文要点

（1）

通过TTE稀释乙腈策略，得到了优异的电化学稳定性，电化学稳定窗口达到6 V，具有优异的润湿性和防火能力。与碳酸盐电解液相比，发展的这种电解液表现优异的电化学性能：锂成核的过电势仅为24 mV，半电池的库伦效率达到99.5 %@0.5 mA cm^-2。这个电极能够与LiFePO₄（LFP）或者LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂ （NCM811）构筑具有实用性的全电池。

（2）

对这种基于乙腈的电解液构筑高浓度电解液优异性能的复杂因素进行解释。从溶剂化结构角度看，游离的乙腈溶剂分子和稀释剂的分离效应有助于组织乙腈溶剂分解。基于冷冻电子显微镜表征和理论计算模拟，发现固体电解质界面层具有均匀和致密的特点。这项工作展示通过溶剂化结构和固体电解液界面层策略，将乙腈电解液应用于锂金属电池，这以往被认为是不可能的。

参考文献

Menghao Li, Yue Liu, Xuming Yang, Qing Zhang, Yifeng Cheng, Li Deng, Qiwei Zhou, Tao Cheng, M. Danny Gu, Acetonitrile-Based Local High-Concentration Electrolytes for Advanced Lithium Metal Batteries, Adv. Mater. 2024

DOI: 10.1002/adma.202404271

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.202404271