尽管锂金属负极具有极高的的比容量（3860 mAh g−1），但由于循环性能较差，锂金属负极在可充电电池中的应用仍然受到严重阻碍。
近日，南京航空航天大学张校刚教授，Sheng Bi报道了在碳酸氟乙烯（FEC）、碳酸乙酯（EMC）和碳酸二甲酯（DMC）组成的混合溶剂中，研制了一种由1.5 M LiPF6和1 wt%阴离子受体三(三甲基硅基)硼酸盐（TMSB）组成的电解质。FEC、EMC和DMC在溶剂中的质量分数分别为34.6%、57.2%和8.2%。
文章要点
1）研究人员将含有TMSB和没有TMSB的电解质标记为FEDB和FED。其中FEDB电解质循环500次（1 mAh cm-2）后具有稳定的循环性能，Li/Cu电池的Li库仑效率（CE）为97.94%。此外，基于FEDB电解质的Li-NMC811纽扣电池中具有优于基于FED的倍率性能。
2）实验表征测试和分子动力学模拟结果显示，得益于TMSB阴离子亲和力减弱了Li+和PF6-的耦合，FEDB电解质具有比FED电解质更强的Li+离子动力学和迁移数。此外，研究人员发现在锂金属表面形成了一层坚固的无机SEI膜，这改善了负极的循环性能并具有低阻抗。通过X射线光电子能谱（XPS）区分了电解质和空白电解质在SEI组分上的差异，并通过对Li金属/电解质界面的分子洞察力进行了合理的解释。
3）所制备的2.5 Ah锂离子软包电池（Li/NMC811-FEDB）比能量密度高达357 Wh kg-1，可稳定运行50次，容量保持率高达90.90%。
参考文献
Kangsheng Huang, et al, Regulation of SEI Formation by Anion Receptors to Achieve Ultra-Stable Lithium Metal Battery, Angew. Chem. Int. Ed., 2021
DOI: 10.1002/anie.202104671
https://doi.org/10.1002/anie.202104671
