夏永姚Angew综述: 实用化高能量密度锂金属电池的先进电解液设计

鉴于当前锂离子电池固有的局限性，锂硫电池和锂氧电池等引起了广泛关注。这些电池都使用金属锂负极，然而锂枝晶的生长伴随着严重的安全隐患阻碍了锂金属负极的实际应用。

阻碍锂金属负极实际应用的另一个障碍是循环过程中“死锂”的形成，这导致不可避免的活性锂损失。目前仍然缺乏锂金属全电池良好电化学性能的标准，且有关实用化高压锂金属电池电解质的批判性综述仍然很少。

在此，复旦大学夏永姚教授等人总结了实用化锂金属电池新电解液系统的发展。作者首先讨论了实用化高能量密度锂金属电池的关键参数，然后回顾了锂金属电池电解液系统的最新进展，主要关注实用化高压锂金属负极的电解液。

图1. 锂金属电池正极总结

根据电解液中的溶剂将电解液体系分为三类，包括醚基电解液、碳酸盐基电解液和用于实用锂金属电池的新型电解液体系。

此外，作者展望了实际条件下锂金属电池先进电解液未来发展的几个方向：

1）稳定SEI层、减少死锂的形成和提高CE；

2）提高LiNO₃在碳酸盐基电解液中的溶解度；

3）开发与高压正极和锂金属负极相容的新型电解液溶剂；

4）提高电池外部压力；

5）发展全固态锂金属电池。

图2. 实用软包锂金属电池结构示意图

Advanced Electrolyte Design for High-Energy-Density Li Metal Batteries under Practical Conditions, Angewandte Chemie International Edition 2021. DOI: 10.1002/anie.202108397

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夏永姚Angew综述: 实用化高能量密度锂金属电池的先进电解液设计

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