锂金属电池凭借其超高的比容量、最高的理论能量密度等优势而被视为构建新一代高比能储能体系的首选。不过，采用有机液态电解质的锂金属电池存在着枝晶生长等与界面相关的安全问题。最近，华中科技大学的郭新教授团队等报道了一种基于不燃性准固态电解质的高比能锂金属电池。

文章要点

1）研究人员通过将醋酸乙烯酯柔性链和三甘醇二丙烯酸酯刚性骨架在阻燃剂磷酸酯溶剂的辅助下进行共聚制备了具备不燃性的准固体电解质。该准固体电解质同时具有高离子电导率（1.02 mS/cm）、高锂离子迁移数（0.65）、较宽的电化学窗口（5.2V vs.Li⁺/Li）等优势以及刚柔并济的机械性能。

2）研究人员发现此外该准固态电解质能够捕获具有极性分子相互作用的磷酸酯溶剂，以削弱Li⁺–溶剂相互作用，同时促进Li⁺–阴离子相互作用，从而在正负极上都形成更多阴离子衍生的保护层。因此，该电解质电解液不仅可以抑制界面副反应、正极材料的不可逆相变、应力腐蚀开裂和过渡金属离子在正极侧的溶解，还可以实现高度可逆的锂金属沉积与剥离，使得负极粉化程度降低。

3）研究人员使用该准固态电解质将高镍正极NCM811的充电截止电压从4.3V提高到4.5V，实现了高达224.7 mAh/g的超高可逆比容量。在经过500周的循环过后，全电池容量保持率可达81.2%且平均库伦效率高达99.6%。

参考文献

Zhuo Li et al, Nonflammable Quasi-Solid Electrolyte for Energy-Dense and Long-Cycling Lithium Metal Batteries with High-Voltage Ni-Rich Layered Cathodes, Energy Storage Materials, 2022

DOI: 10.1016/j.ensm.2022.02.045

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2405829722001210?dgcid=rss_sd_all#!