由于极低温度下离子传输动力学缓慢，锂金属电池（LMB）的容量严重恶化，限制了其实际运行。选择低去溶剂化能的溶剂、促进固体电解质界面（SEI）中Li+的界面传输被认为是提高电化学性能的有效方法。

2024年7月17日，浙江大学涂江平教授、王秀丽教授、钟宇在国际期刊Advanced Energy Materials发表题为《Toward Ultralow Temperature Lithium Metal Batteries: Advancing the Feasibility of 1,3-Dioxolane Based Localized High-Concentration Electrolytes via Lithium Nitrate》的研究论文。

本文采用弱溶剂化能力的1,3-二氧戊环（DOL）来设计以LiNO3为多功能添加剂的基于DOL的局部高浓度电解液（DLHCE）。

NO3− 和 DOL 分子之间的强配位不仅在双氟磺酰亚胺锂（LiFSI）下抑制 DOL 的聚合，而且还降低了溶剂-稀释剂的混溶性并扩大了盐-溶剂的溶解度。

结果，获得了阴离子主导的溶剂化结构，衍生出由LiF和Li3N组成的富含无机物的SEI，引导Li在低温下均匀沉积。

组装的对称电池获得>2000小时的循环能力。Li||LFP和Li||NCM811电池在-40℃下相较于室温容量保持率关，分别为53.6%和66.54%。

这项工作展示了溶剂化结构的优化策略，并揭示了添加剂对 LHCE 系统中高浓度盐沉淀-溶液平衡的作用，为基于 DOL 的 LHCE 系统的设计提供了新的见解。

文献信息：Toward Ultralow Temperature Lithium Metal Batteries: Advancing the Feasibility of 1,3-Dioxolane Based Localized High-Concentration Electrolytes via Lithium Nitrate, 2024, Advanced Energy Materials, 10.1002/aenm.202401961.

文章来源：电池未来

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