由于电极化学性质的侵蚀，高压锂金属电池 (LMB) 的开发面临重大挑战。最近，局部浓缩离子液体电解质 (LCILE) 因其与锂负极和高压正极的出色稳定性而备受关注。然而，人们对 LCILE 中的稀释剂如何影响溶剂化结构的热力学稳定性和 Li⁺ 离子的传输动力学的理解仍然有限。

在此，中科大Xiaodong Wu，中科院苏州纳米所Jingjing Xu提出了一种以 1,3 二氯丙烷 (DCP13) 为稀释剂的宽温 LCILE，以在外部电场下构建非平衡溶剂化结构，其中 DCP13 稀释剂进入 Li⁺ 离子溶剂化鞘以增强 Li+ 离子传输并抑制高镍正极 (LiNi_0.9Co_0.05Mn_0.05O₂，NCM90) 处的氧化副反应。

文章要点

1）采用该 LCILE 的 Li/NCM90 电池在 4.3 V 下经过 240 次循环后容量保持率高达 94%，并且在 4.4 至 4.6 V 的高截止电压和 -20 至 60 °C 的宽温度范围内稳定运行。

2）此外，采用该 LCILE 的 Ah 级软包电池同时实现了高能量密度和稳定循环，体现了实用可行性。

这项工作重新定义了稀释剂在 LCILE 中的作用，为开发高能量密度电池的电解质设计提供了灵感。

参考文献

Haifeng Tu, et al, Regulating Non-Equilibrium Solvation Structure in Locally Concentrated Ionic Liquid Electrolytes for Wide-Temperature and High-Voltage Lithium Metal Batteries, Angew. Chem. Int. Ed. 2024, e202412896

DOI: 10.1002/anie.202412896

https://doi.org/10.1002/anie.202412896