未来锂金属电池的发展亟需开发能够同时保持金属锂负极-电解质界面和高电压正极-电解质界面稳定性的新型高性能电解液，这是当前高比能锂金属电池发展面临的巨大挑战。近日，澳大利亚迪肯大学Maria Forsyth等借助醚类物质辅助的离子液体电解质使得电解液体系具备优异的锂金属兼容性、高电压稳定性和不燃性。
文章要点
1）研究人员发现向高粘度的离子液体中添加DME(乙二醇二甲醚)能够显著降低电解液粘度因而有助于电解液内部的快速传质过程。该电解液体系由高浓度锂盐和80%的1-甲基-1-丙基吡咯烷鎓双(氟磺酰)亚胺添加20%DME构成。醚类物质的添加能够改变锂离子溶剂化壳层结构。
2）在高电压NCM811和NCM622锂金属电池体系中，上述醚类物质辅助的离子液体电解液能够保持正极-电解质界面较好的稳定性，因而即便在100um锂片、1.75mAh/cm2的高正极载量条件下也可以实现长达200周的稳定循环。
3）研究人员借助滴定气相色谱对Li/Cu电池循环后额负极表面非活性Li和SEI成分进行了定量分析，结果表明长期循环过后添加DME的离子液体电解质的负极表面死锂较少而SEI成分明显增加。而且该SEI膜组分富含LiF且表面没有枝晶生长的现象。
参考文献
Urbi Pal et al, Interphase control for high performance lithium metal batteries using ether aided ionic liquid electrolyte, Energy& Environmental Science, 2022
DOI: 10.1039/D1EE02929K
https://pubs.rsc.org/en/Content/ArticleLanding/2022/EE/D1EE02929K
