长春应化所明军/王立民Angew：不易燃电解液实现高压、宽温锂离子电池快充

为了提高锂离子电池（LIBs）的性能，电解液的设计变得越来越重要。然而，传统电解液的可燃性和高反应性限制着LIBs在高电压和极端温度下运行。

图1. 不同电解液的物理和电化学性能

在此，中科院长春应化所明军研究员和王立民研究员等人设计了一种新型的含氟羧酸酯电解液，其中锂盐LiPF₆溶解在二氟乙酸甲酯（MDFA）、五氟乙氧基环三磷腈（PFPN）和氟代碳酸乙烯酯（FEC）溶剂的混合溶剂中。

通过优化Li ⁺和溶剂的比例，设计的电解液在石墨 ||LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂(NCM811)全电池中具有高防火特性及高放电容量，特别在-50 °C到60 °C的宽温度范围仍具有优异的循环稳定性且在高压（＞4.3V）可实现5.0 C 的倍率性能。

图2. 溶剂化结构的表征和分析

此外，作者还提出了一个新的正极和负极侧界面模型，同时描述 Li ⁺ （去）溶剂化过程和电化学性能之间的关系。

该模型不仅为精确调整各种溶剂化团簇和评估电极和电解液之间的界面行为提供了新的见解和指导还可以帮助理解其他包含大量 CIPs 簇的电解液系统的稳定性。

同时，该工作在分子尺度上的行为提供了一个新的观点，且本文的方法可以应用于大多数金属离子电池的电解液设计中。

图3. 不同电解液系统中正极和负极表面的界面模型

Non-Flammable Electrolyte Enables High-Voltage and Wide Temperature Lithium-Ion Batteries with Fast Charging, Angewandte Chemie International Edition 2022 DOI:10.1002/anie.202216189