以金属锂为负极，以LiNi_1-x-yMn_xCo_yO₂为正极的锂金属电池是新一代高能电池的代表。这些电池面临的一个主要挑战是寻找能够形成良好中间相的电解液。传统上，电解液被氟化以生成阴离子衍生的富锂中间相。然而，它们的离子电导率较低，无法进行快速充电。

在这里，布鲁克海文国家实验室Enyuan Hu使用CsNO₃作为双功能添加剂，在两个电极上形成稳定的中间相。

文章要点

1）这种策略允许使用1，2-二甲氧基乙烷作为单一溶剂，有望实现优异的离子传输和快速充电。LiNi_1-x-yMn_xCo_yO₂受硝酸盐衍生物种保护。在锂金属方面，大的Cs⁺与溶剂的相互作用很弱，导致溶剂化鞘中存在阴离子和阴离子衍生的界面。

2）令人惊讶的是，界面上的主要成分是铯双(氟磺酰亚胺)，这是以前没有报道过的成分。它的存在表明Cs⁺不仅仅是人们通常认为的静电屏蔽。由于LiNi_0.8Mn_0.1Co_0.1O₂负载量高(21 mg/cm²)，低N/P比(~2)的电池可以在2C(~8 mA/cm2)下循环，200次循环后容量保持率在80%以上，界面不含LiF，但仍有很高的性能。

这些结果表明，需要重新考虑含LiF和Cs的添加剂的作用。

参考文献

Rahman, M.M., Tan, S., Yang, Y. et al. An inorganic-rich but LiF-free interphase for fast charging and long cycle life lithium metal batteries. Nat Commun 14, 8414 (2023).

DOI：10.1038/s41467-023-44282-z

https://doi.org/10.1038/s41467-023-44282-z