​中南吴飞翔团队EnSM：揭示系列低浓度电解质对锂金属负极的影响及相关机制

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​中南吴飞翔团队EnSM：揭示系列低浓度电解质对锂金属负极的影响及相关机制
低浓度电解质（LCE，通常小于 0.5 M），因其具有较好的润湿能力、低成本以及快速电化学动力学等优点，已在多种电池场景中进行了研究。然而，研究者们尚未对锂金属负极的 LCE 进行直接报道。
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在此，中南大学吴飞翔教授团队报道了在系列低浓度(0.1 ~ 1.0 M)醚基电解质中，锂金属负极(LMA)在 Li | | Li 和 Li | | Cu 电池中的表观循环性能随电解质浓度变化的结果。
研究表明，在相同实验条件下，Li | Li 和 Li | Cu 电池的极化和循环稳定性与电解质中盐浓度呈显著正相关。因此，可以推断低浓度电解质不利于电解质和锂金属负极界面的稳定性。
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图1. Li | Li 和 Li | Cu 电池中低浓度电解质的电化学性能
此外，通过分析和理论模拟，本文详细揭示了浓度效应和潜在的机理，表明 LCEs 中的优先溶剂分解诱导了 LMA 上的有机界面层。
这种不稳定的界面层会导致锂半电池循环性能较差。本文阐明了电解质浓度在 LMA 中的作用，揭示了系列低浓度电解质的相关机理，为新型低浓度电解质的设计提供一个全新的视角。
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图2. 系列低浓度电解质中Li+的溶剂化结构及其电化学稳定性
Unveiling the effect and correlative mechanism of series-dilute electrolytes on lithium metal anodes，Energy Storage Materials 2023 DOI：10.1016/j.ensm.2023.01.001

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