鋰金屬電池（LMB）是下一代高能可充電池，人們一直希望有一種理想的多功能電解液添加劑，既能穩(wěn)定電解液鹽，又能清除電解液中的有害雜質(zhì)，還能保護鋰的正負極。

圖1 電解液設(shè)計

新南威爾士大學(xué)戴黎明、云南大學(xué)盧文、成方等報告了一種將路易斯酸堿配位引入電解液的新概念，即原位合成路易斯酸堿復(fù)合物，作為LMB的多功能電解液添加劑。作為范例，這項工作在傳統(tǒng)的碳酸酯電解液中引入氟代碳酸乙烯酯（FEC）作為路易斯酸，亞磷酸三（三甲基硅）酯（TMSP）作為路易斯堿，原位形成酸堿復(fù)合物（TMSP：FEC）作為電化學(xué)清潔環(huán)境，用于清潔和穩(wěn)定電解液，同時采用復(fù)合物中的多種成分強化電極表面涂層。

研究顯示，復(fù)合物的優(yōu)先還原和氧化作用產(chǎn)生了機械強度高且具有優(yōu)異鋰離子傳導(dǎo)性的表面涂層，可分別保護鋰負極和負極。

圖2 半電池性能

因此，通過協(xié)同作用，該復(fù)合電解液的這些多功能性可確保在超過16000小時的超低極化過電位（11 mV）條件下實現(xiàn)非凡的鋰沉積/剝離，從而實現(xiàn)基于高電壓 LiNi_0.5Mn_1.5O₄、高容量 LiNi_0.8Mn_0.1Co_0.1O₂，或高安全性LiFePO₄正極的高性能 LMB。總體而言，這項工作為LMB及其他產(chǎn)品的原位多功能化電解液開辟了一條新途徑。

圖3 全電池性能

Multifunctionalizing electrolytes in situ for lithium metal batteries. Nano Energy 2023. DOI: 10.1016/j.nanoen.2023.108825