电解液工程改善了锂金属电池和无负极电池在低电流密度下的循环性能。然而，电解液中离子传导的高倍率性能和调节是值得关注的，但目前研究的却很少。近日，美国斯坦福大学鲍哲南教授和崔屹教授以及秦健教授团队设计并合成了一系列的氟化1,2-二乙氧基乙烷作为电解液溶剂。研究发现，F原子在1,2-二乙氧基乙烷上的位置和数量对电解液的性能有很大的影响。部分氟化、局部极性的-CHF2被确定为最优基团，而不是完全氟化的-CF3。与1.2 M双(氟磺酰)亚胺锂结合使用时，开发出的单盐-单溶剂电解质可同时实现高电导率、低而稳定的过电位、>99.5%的 Li||Cu半电池效率。结合高电压稳定性，在真实的测试条件下，这些电解质在50-μm薄的Li||高载量NMC811全电池和Cu||微粒-LiFePO4工业软包电池中均具有优异的长循环稳定性。作者还研究了锂离子与溶剂配位、溶剂化环境与电池性能的关系，以了解锂离子电池的结构与性能之间的关系。该成果以“Rational solvent molecule tuning for highperformance lithium metal battery electrolytes”为题，发表在Nat. Energy上。