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采用鋰金屬負極和高壓正極的鋰金屬電池（LMBs）已被認為是最有前景的高能量密度電池技術之一。然而，它的實際應用在很大程度上受到鋰金屬負極枝晶生長、正極結構快速退化和SEI動力學不足的阻礙。

圖1. 雙添加劑的作用示意

天津大學許運華等報告了一種雙陰離子調節策略，即利用雙三氟甲基磺酰亞胺鋰（LiTFSI）和二氟（雙氧）磷酸鋰（LiDFBOP）作為碳酸酯電解液中的雙添加劑，協同提高LMB的界面穩定性和動力學。

TFSI^–的陰離子可以調節Li⁺的溶劑化結構，產生低的Li⁺脫溶劑化能。DFBOP^–可以在負極和正極上形成高離子傳導性和堅固的富含無機物的界面層，這是由于與電解液的其他成分相比，其最高被占分子軌道（HOMO）的能級更高，最低未被占分子軌道（LUMO）的能級更低。

圖2. 優化的Li⁺溶劑化結構對Li沉積/剝離的調節

因此，在Li||LiNi_0.83Co_0.11Mn_0.06O₂(NCM83)軟包電池中顯示了優異的倍率能力（5C）和循環穩定性（150次循環后具有84.6%的容量保留）。

此外，還實現了實用的NCM83軟包鋰電池，其具有39.0 Ah的超大容量，能量密度為521.3 Wh kg^-1/1143.6 Wh L^-1。這項工作的研究結果為促進高能量密度LMB的實際利用提供了一種簡便的電解液設計策略。

圖3. 充電截止電壓為4.4V的Li||NMC83扣式電池的電化學性能

Achieving Practical High-Energy-Density Lithium Metal Batteries by a Dual-Anion Regulated Electrolyte. Advanced Materials 2023. DOI: 10.1002/adma.202301171

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?天大許運華AM：通過雙電解液添加劑實現521.3Wh/kg的鋰金屬電池

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