高电压锂金属电池因其出色的能量密度（>400Whkg−1）而成为最有前途的储能技术。然而，传统碳酸盐基电解质在高电位正极处的氧化分解、锂负极与电解质之间的有害反应，尤其是不受控制的锂枝晶生长，总是导致严重的容量衰减和/或易燃安全问题，阻碍了他们的实际应用。

在此，中科院长春应化所明军研究员，Limin Wang，汉阳大学Yang-Kook Sun提出了一种基于调节分子间相互作用的溶剂化结构工程策略，作为设计新型不易燃氟化电解质的策略。

文章要点

1）使用这种方法，这项工作显示出基于4.4 V级LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂(NCM811)的锂金属电池在宽温度范围（−40 °C至60 °C）内具有出色的循环稳定性。

2）通过耦合NCM811正极(3.0 mAh cm⁻²)的高负载量和可控量的锂负极（Cu上两倍过量的Li沉积，Cu@Li）（N/P=2），Cu@Li||NCM811全电池可循环超过162次，容量保持率高达80%。

3）这项工作发现，通过调节分子间相互作用来改变Li⁺与溶剂和PF₆⁻的配位环境是稳定电解质和电极性能的有效方法。

这些发现可以为金属离子电池中的电解质设计提供途径。

参考文献

Yeguo Zou, et al, Intermolecular Interactions Mediated Nonflammable Electrolyte for High-Voltage Lithium Metal Batteries in Wide Temperature, Adv. Energy Mater. 2023

DOI: 10.1002/aenm.202300443

https://doi.org/10.1002/aenm.202300443