戴黎明/卢文/成方Nano Energy：用于锂金属电池的原位多功能化电解液

锂金属电池（LMB）是下一代高能可充电池，人们一直希望有一种理想的多功能电解液添加剂，既能稳定电解液盐，又能清除电解液中的有害杂质，还能保护锂的正负极。

图1 电解液设计

新南威尔士大学戴黎明、云南大学卢文、成方等报告了一种将路易斯酸碱配位引入电解液的新概念，即原位合成路易斯酸碱复合物，作为LMB的多功能电解液添加剂。作为范例，这项工作在传统的碳酸酯电解液中引入氟代碳酸乙烯酯（FEC）作为路易斯酸，亚磷酸三（三甲基硅）酯（TMSP）作为路易斯碱，原位形成酸碱复合物（TMSP：FEC）作为电化学清洁环境，用于清洁和稳定电解液，同时采用复合物中的多种成分强化电极表面涂层。

研究显示，复合物的优先还原和氧化作用产生了机械强度高且具有优异锂离子传导性的表面涂层，可分别保护锂负极和负极。

图2 半电池性能

因此，通过协同作用，该复合电解液的这些多功能性可确保在超过16000小时的超低极化过电位（11 mV）条件下实现非凡的锂沉积/剥离，从而实现基于高电压 LiNi_0.5Mn_1.5O₄、高容量 LiNi_0.8Mn_0.1Co_0.1O₂，或高安全性LiFePO₄正极的高性能 LMB。总体而言，这项工作为LMB及其他产品的原位多功能化电解液开辟了一条新途径。

图3 全电池性能

Multifunctionalizing electrolytes in situ for lithium metal batteries. Nano Energy 2023. DOI: 10.1016/j.nanoen.2023.108825