锂枝晶的生长和电解质的分解带来的安全隐患和低的库仑效率限制了锂金属电池（LMBs）的实际应用。
近日，受工业应用中具有低成本的低浓度电解质（LCEs）的启发，中科大余彦教授报道了使用0.1 m二氟磷酸锂（LiDFP）和0.4 m LiBOB/LiFSi/LiTFSi双盐电解质在锂金属负极上构建坚固导电的界面。
文章要点
1）与使用1 m LiPF6的常规电解质（STD）相比，LCEs的离子电导率有所降低，但浸泡在LCEs中的隔膜电导率下降幅度较小，尤其是LiDFP-LiFSi和LiDFP-LiTFSi电解质。
2）前线轨道能计算和XPS分析表明，LiDFP倾向于被还原，在金属Li表面形成富含LiF和磷酸盐化合物的SEI膜。此外，BOB-还有助于形成富含Li2BOx的柔性SEI膜。高导电性和柔性的SEI薄膜有效地抑制了Li枝晶的生长和寄生反应。
3）研究人员采用Li||Cu电池和Li||Li对称电池验证了LCE的Li金属相容性的显著改善。前者表明，CE从STD电解质中的83.8％提高到LCE中的93％以上，甚至在LiDFP-LiBOB电解质中达到97.6％，同时后者具有超过280 h的稳定循环。结果表明，中等高负载量（2.0mAh cm-2）的Li||LiFePO4在LiDFP-LiBOB电解质中循环300次后容量保持率高达95.4%，在电流密度为16.0 mAh cm-2（8 C倍率）时，容量甚至达到103.7 mAh g-1。
这项工作为实用LMBs提供了一种双盐LCE，并为LMBs电解质的设计提供了一个新的视角。
Hao Zheng, et al, Lithium Difluorophosphate-Based Dual-Salt Low Concentration Electrolytes for Lithium Metal Batteries, Adv. Energy Mater. 2020
DOI: 10.1002/aenm.202001440
https://doi.org/10.1002/aenm.202001440
