索鎏敏/陈立泉AM：低密度氟化硅烷溶剂提高深循环锂硫电池的使用寿命

锂金属负极（LMA）在高利用率的深循环中的不稳定性是开发锂金属电池的关键障碍，这导致锂库存和电解液需求过多。这个问题在容量型锂硫(Li-S)电池中变得更加严重。高浓度或局部高浓度电解液被认为是稳定锂金属的有效策略，但通常会导致高电解液密度（>1.4 g mL-1）。

中科院物理研究所索鎏敏、陈立泉等人报道了一种双功能氟化硅烷溶剂（三氟甲基）三甲基硅烷（TFMTMS），以构建与锂相容的低密度电解液。

具有1.0 g mL^-1低密度的双功能氟化硅烷基电解液，它不仅比传统电解液 (≈1.2 g mL-1) 轻得多，而且还可以形成含有LiF和Li_xSi衍生物的坚固固体电解质界面，以最大限度地减少锂消耗。

因此，与传统电解液相比，所提出的电解液的锂损失率降低了4.5倍以上。当以 4.5 g Ah⁻¹ 的电解液/电池容量(E/C)比率与一倍过量的 LMA配对时，采用该电解液的Li-S软包电池可以存活103次循环，比使用传统电解液的时间长得多（38循环）。这表明这种电解液不仅降低了E/C比，而且在有限的锂含量下提高了Li-S电池的循环稳定性。

图1 TFMTMS的结构表征

图2 Li-S软包电池

Low-Density Fluorinated Silane Solvent Enhancing Deep Cycle Lithium–Sulfur Batteries’ Lifetime. Advanced Materials 2021. DOI: 10.1002/adma.202102034

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索鎏敏/陈立泉AM：低密度氟化硅烷溶剂提高深循环锂硫电池的使用寿命

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