由电解液配方所决定的固体电解质相界面（SEI）的结构和成分对全电池的性能至关重要。然而，目前从结构到组成控制高质量SEI的形成仍是一个挑战。

近日，湖南大学马建民副教授报道了采用一种新型的双氟乙酰胺（BFA）分子作为电解液添加剂，设计了一种表面富C-F键、底部富LiF的梯度SEI。

文章要点

1）研究发现，BFA中存在的-CF₃基团而不是-CH₃基团可以增加其还原电位，导致其比所有溶剂优先还原，进而在底层富集LiF。同时由于LiPF₆和水分之间的反应，形成了富C-F的表面。此外，HF产物可侵蚀碳溶剂形成C-F物种。

2）富电子的C-F键具有很强的极性，因此可以看作是有效的Lewis碱位来吸附具有Lewis酸性的Li⁺。然后，由于其高界面能和低Li⁺扩散势垒，底部LiF层可以将Li⁺快速传输到Li负极，从而实现均匀的Li⁺沉积。BFA添加剂可通过减少电解质中的游离溶剂来改变Li⁺溶剂化结构，从而提高电解质的稳定性。

3）由于亲电的-CF₃基团，使得在4.5 V的高压下形成了均匀稳定的正极电解质相中间层（CEI），进而产生对C=O偶极的排斥力以提高氧化稳定性，从而稳定LiNi_0.6Co_0.2Mn_0.2O₂（NCM622）正极结构。

研究工作为探索有效的电解液添加剂以抑制Li枝晶生长和保护正极结构提供了一种策略。

参考文献：

Jianmin Ma, et al, Gradient Solid Electrolyte Interphase and Lithium ion Solvation Regulated by Bisfluoroacetamide for Stable Lithium Metal Batteries, Angew. Chem. Int. Ed.

DOI: 10.1002/anie.202013993

https://doi.org/10.1002/anie.202013993