李永涛/姜智鹏AFM：协同添加剂实现4.4 V富镍/锂金属电池中醚电解质的稳定循环

与碳酸酯基电解质相比，醚基电解质具有较高的离子电导率和对锂金属阳极的良好稳定性，但其氧化稳定性通常较差（对 Li+/Li 的氧化稳定性小于 4 V）。

在此，安徽工业大学李永涛教授、姜智鹏教授团队提出了一种具有成本效益的协同添加剂策略，即共同添加 LiNO₃ 和碳酸乙烯酯（VC），以获得一种优化的醚基电解质（OEE），该电解质可同时提供高锂离子（Li⁺）电导率（20 ℃ 时为 11.52 mS cm^-1）和高电压稳定性（4.4 V）。

LiNO₃ 和 VC 可以进入电解质的内溶剂化壳，优先参与电极表面的成膜过程，从而形成独特的有机-无机双层界面保护层。这层保护层能有效抑制电解质的副反应，提高电极的稳定性。

图1. 醚基电解质的电化学性能

总之，该工作开发出了一种高效、经济的协同添加剂方法，可使醚基电解质在富镍/锂金属电池中以 4.4 V 电压稳定循环，同时保持醚基电解质的高锂电导优势。具体来说，加入 LiNO₃ 和 VC 可以调节电解质的溶剂化结构，有效抑制溶剂和溶质的分解。此外，这些添加剂的优先分解有利于在电极上形成坚固的有机-无机双层界面，从而提高 LMA 和 NCM811 正极的循环稳定性。

因此，Li-NCM811 全电池不仅在室温下，而且在低温环境下都能表现出稳定的循环性能。该工作为高压醚基电解质的设计提出了新的见解，也将极大地促进 LMB 的实际应用。

图2. 使用不同电解质的 Li-NCM811 全电池

Synergistic Additives Enabling Stable Cycling of Ether Electrolyte in 4.4 V Ni-Rich/Li Metal Batteries, Advanced Functional Materials 2023 DOI: 10.1002/adfm.202306868

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