双（氟磺酰基）酰亚胺锂（LiFSI）的优异热稳定性和导电性使其成为锂离子电池（LIB）的首选盐。然而，在低电位（3.8 V vs Li/Li⁺）下，LiFSI对铝（Al）集流体的腐蚀构成了持续挑战，阻碍了LiFSI在4V级LIB中的应用。近日，上海交通大学梁正、方明明、宁德时代新能源科技股份有限公司Yu Honggang提出了将2,2,2-三氟甲基磺酸乙酯（TFMS）作为一种通用共溶剂来解决铝集流体腐蚀问题。

本文要点：

1) 研究表明，将TFMS掺入传统LiFSI基碳酸盐电解质中，可以通过与碳酸二甲酯（DMC）溶剂的氢键相互作用精确调整Li⁺溶剂化结构。这削弱了DMC和Li⁺之间的配位，同时增加了FSI^-阴离子在初级溶剂化壳中的参与，有效抑制了自由FSI^-阴离子攻击Al集流体。

2) 此外，TFMS和FSI^-协同诱导形成富含无机物且致密的阴极电解质界面，显著避免了副反应。因此，TFMS电解质使1.2Ah石墨||NCM811（LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂）软包电池在4.4V的截止电压下实现了89.9%的容量保持率，200次循环的平均库仑效率>99.9%。

参考文献：

Xinran Zhang et.al Solvation Regulation via Hydrogen Bonding to Mitigate Al Current Collector Corrosion for High-Voltage Li-Ion Batteries Adv. Energy Mater. 2024

DOI: 10.1002/aenm.202403588

https://doi.org/10.1002/aenm.202403588