西安交大在高能量密度锂金属电池电解液领域取得重要进展

局部高浓度电解液振兴了二次电池的发展。然而，现有局部高浓电解液所使用的氟化稀释剂通常具有毒性高、环境污染严重、合成困难和成本高等缺点。针对这一问题，西安交大化工学院李明涛课题组以苯（PhH）为稀释剂，开发了一种低成本、环境友好的局部高浓度电解液（PhH-LHCE），同时实现了锂金属负极和单晶NCM811正极的长期稳定循环。

苯独特的共轭结构和不含吸电子基团使其具有良好的氧化还原稳定性和惰性，能够调节高浓电解液的溶剂化结构。PhH-LHCE支持正极负载为9mg/cm2的NCM811-Li电池稳定循环450次，容量保持率为87.3%。由超高负载Ni83正极（31mg/cm2）和超薄Li（50μm）负极组成的电池在贫电解质条件下可实现稳定的70次循环。本研究工作可以推广到锂硫电池和其他碱金属电池等有前景的电化学储能系统，以解决大规模生产过程中的成本和环境污染问题。

近日，该研究成果以《一种面向超高负载锂金属电池的低成本、无氟局部高浓电解液》（A Low-Cost， Fluorine-Free Localized Highly Concentrated Electrolyte Toward Ultra-High Loading Lithium Metal Batteries）为题发表在国际能源领域权威期刊《先进能源材料》（Advanced Energy Materials）上。