纳米受限/亚纳米受限溶剂分子的性质和行为往往会发生巨大的变化。

近日，日本产业技术综合研究所（AIST）周豪慎教授发现，与典型的块状液体电解液不同，限制在亚纳米级环境中的电解液（6.5 Å的金属有机骨架内部通道，定义为准固体电解液）具有不同寻常的特性和行为：更高的沸点、高度聚集的构型、良好的锂离子电导率、延长的电化学电压窗口（约5.4 V vs Li/Li⁺）以及在高温下的不可燃性。

文章要点

1）研究人员将这种有趣的电解液引入到锂-金属电池中，发现在准固态电解液中循环的锂-金属电池表现出无电解质界面（无CEI）的正极和无枝晶的锂金属表面。

2）将高电压LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂//Li（NCM-811//Li，高质量负载量为20 mg cm⁻²）与准固体电解液组装在一起，获得的电池即使在90 °C的高工作温度下也能提供高度稳定的电化学性能（300次循环后，171 mAh g⁻¹，容量保持率为89%；即使在损坏后，100次循环后容量也能保持在164 mAh g⁻¹）。

这种制备不可燃、超稳定准固体电解质的方法对开发各种实际工作条件下用于驱动电子器件的安全、高能量密度的LiBs/LMBs具有重要意义。

参考文献

Chang, Z., Yang, H., Zhu, X. et al. A stable quasi-solid electrolyte improves the safe operation of highly efficient lithium-metal pouch cells in harsh environments. Nat Commun 13, 1510 (2022).

DOI：10.1038/s41467-022-29118-6

https://doi.org/10.1038/s41467-022-29118-6