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高能量密度鋰金屬電池面臨著開發(fā)功能性電解液的挑戰(zhàn)，該電解質(zhì)能夠穩(wěn)定鋰金屬負(fù)極和高壓正極（> 4 V vs Li⁺/Li）。

德國(guó)赫爾姆霍茲研究所（HIU）Guk-Tae Kim、Stefano Passerini等人報(bào)道了一種低揮發(fā)性且不可燃的離子液體電解液(ILE) ，其結(jié)合了兩種陰離子，包括雙（氟磺?；啺罚‵SI）和雙（三氟甲磺?；啺罚═FSI），成功應(yīng)用于克服上述挑戰(zhàn)。

FSI-和TFSI-的協(xié)同相互作用在兩個(gè)電極的表面提供了非常有利的界面鈍化層，從而通過有效減輕材料劣化，顯著提高電化學(xué)循環(huán)穩(wěn)定性。采用這種特殊電解質(zhì)，低鈷、富鎳LiNi_0.88Co_0.09Mn_0.03O₂(NCM88)正極表現(xiàn)出卓越的電化學(xué)性能，初始比容量為214 mAh g^-1，1000次循環(huán)后容量保持率高達(dá)88%。

圖1不同電解液對(duì)電池性能的影響

更重要的是，這種電解液能夠?qū)崿F(xiàn)99.94%的平均庫(kù)侖效率。雙陰離子ILE與薄鋰金屬(50 μm)負(fù)極和高壓正極材料的出色兼容性使鋰金屬電池能夠?qū)崿F(xiàn)超過560 Wh kg^-1的比能量，超過了采用液體電解液的鋰金屬電池的最新技術(shù)水平。

圖2 原始和循環(huán)后NCM88電極的形態(tài)分析

Dual-anion ionic liquid electrolyte enables stable Ni-rich cathodes in lithium-metal batteries. Joule 2021. DOI: 10.1016/j.joule.2021.06.014

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Joule：雙陰離子液體電解液使鋰金屬電池中富鎳正極穩(wěn)定

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