将金属锂负极与过渡金属层状氧化物高镍正极匹配得到的锂金属电池能够实现超高的能量密度。为了获得具有良好稳定性的锂金属电池，电解液在稳定金属锂负极和高镍层状正极方面都起着十分关键的作用。近日，美国宾州州立大学公园分校Donghai Wang等使用一种新兴碳酸酯电解液实现了高能量密度和长循环寿命的高镍锂金属电池。

文章要点

1）研究人员开发了一种由氟代碳酸乙烯酯（FEC）和双氟草酸硼酸锂（LiDFOB）组成的新型碳酸酯电解液体系。这两种物质能够促进在金属锂负极表面形成坚固稳定的SEI膜并且能够抑制高镍NCM811正极的衰退。研究人员借助定量F¹⁹核磁共振光谱对循环之后的电解液成分演化进行了分析，结果表明FEC能够显著降低LiDFOB在金属锂负极存在的情况下的消耗速率，LiDFOB反过来也可以抑制FEC的消耗性分解。

2）由于LiDFOB能够作为添加剂长久有效地在高镍正极表面形成稳定坚的CEI膜，因此NCM811正极内部的微结构畸变也可以被有效抑制。因此，Li/NCM811软包电池能够稳定循环335周，其容量保持率高达80%。

参考文献

Guoxing Li et al, A Superior Carbonate Electrolyte for Stable Cycling Li Metal Batteries Using High Ni Cathode, ACS Energy Letters, 2022

DOI: 10.1021/acsenergylett.2c01090

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsenergylett.2c01090