美国斯坦福大学鲍哲南教授和崔屹教授团队合作设计并合成了一种氟化1,6-二甲氧基己烷(FDMH)的溶剂分子,以其延长的-CF2-主链促进电解液稳定性。同时,使用1,2-二甲氧基乙烷作为共溶剂,以实现更高的离子电导率和更低的界面电阻。将双溶剂体系与1
M双(氟磺酰)酰亚胺锂(LiFSI)相结合,可获得高的锂金属库仑效率(99.5%)和氧化稳定性(6 V)。使用该电解液,20 μm
Li||NMC电池在250次循环后可保持约80%的容量,Cu||NMC无负极软包电池在2.1 μL mAh−1贫电解液条件下循环120次可保持约75%的容量。这种高性能归因于阴离子衍生的固体电解质界面,源于锂离子在其溶剂化环境中与高度稳定的FDMH和多种阴离子的配位。这项工作展示了一种新的电解液设计策略,该策略使高性能锂金属电池能够以合理优化的分子结构和比例实现多溶剂的锂离子溶剂化。该项研究成果以“Dual-Solvent Li-Ion Solvation Enables High-Performance Li-Metal Batteries”为题,发表在Adv. Mater上。