【锂金属】Nat. Commun.：一种用于快速充电和低温非水锂金属电池的单氟醚基电解质溶液

电解质溶液的电化学稳定性窗口限制了非水锂金属电池的能量含量。具体而言，尽管包含氟化溶剂的电解质对高电压正电极活性材料如LiNi_0.8Co0_.1Mn_0.1O₂ (NCM811)显示出良好的氧化稳定性，但离子导电性受到不利影响，因此电池在高电流倍率和低温下的循环性能也受到不利影响。

浙江大学Jun Lu、Tianpin Wu和南方科技大学Yonghong Deng等报道了一种具有Li-F和Li-O三齿配位化学的单氟醚作为电解质溶剂的设计和合成。

本文要点：

（1）溶剂分子中的单氟取代基(-CH₂F)不同于二氟(-CHF₂)和三氟(-CF₃)取代基，它提高了电解质的离子电导率，而不会使氧化稳定性变窄。事实上，含有单氟醚溶剂的电解质溶液在很宽的温度范围内(即-60°C至+60°C)和高充电/放电倍率下(例如17.5mA cm^-2)表现出与正负电极的良好兼容性。

（2）使用这种电解质溶液，作者组装并测试了320 mAh Li||NCM811多层软包电池，该电池在30°C下以0.8/8mA cm^-2的充电/放电倍率运行200次后，其比能量为426 Wh kg^-1(基于整个电池的重量)，容量保持率为80%。

参考文献:

Zhang, G., Chang, J., Wang, L. et al. A monofluoride ether-based electrolyte solution for fast-charging and low-temperature non-aqueous lithium metal batteries. Nat Commun 14, 1081 (2023).

DOI: 10.1038/s41467-023-36793-6

https://doi.org/10.1038/s41467-023-36793-6

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