鋰金屬電池（LMBs）因其高能量密度而備受關注。然而，LiPF₆在商業碳酸酯電解液中的水解會破壞電極電解質固體界面和富鎳正極的結構崩塌，從而導致鋰枝晶失控生長和容量快速衰減。

湖南大學馬建民等通過使用丙烯酸六氟異丙酯（HFAC）作為電解液添加劑，提出了一種疏水的Li⁺溶劑化結構，以提高LMBs的循環穩定性。

圖1 HFAC對形成富含有機物的SEI層和抑制LiPF₆分解的影響

由于烯烴基團和非極性全氟化碳(-CF₂CF₂CF₃)鏈，HFAC有助于在鋰離子溶劑化聚集體周圍形成疏水表面，以保護LiPF₆免受痕量H₂O的攻擊，并避免在鋰負極和正極上形成離子絕緣分解副產物。此外，HFAC具有較低的最低未占分子軌道（LUMO）和較高的最高占據分子軌道（HOMO），可以在鋰負極和正極上被還原和氧化，形成富含有機物的SEI和正極電解質界面（CEI）層。

圖2 含與不含HFAC電解液中鋰負極的SEI表征

形成的SEI和CEI層可以適應負極和正極的結構演變，從而提高對稱鋰金屬電池和 Li|||LiNi_0.6Co_0.2Mn_0.2O₂(NCM622)全電池的循環性能。因此，Li||Li對稱電池在1 mA cm^-2的電流密度下表現出長達500小時的穩定循環性能。與NCM622正極配合使用時，鋰金屬電池表現出良好的循環穩定性，1C時的比容量為111 mAh g^-1，200次循環后容量保持率為74%。

這項工作不僅為抑制苔蘚狀鋰枝晶的形成和穩定LMBs提供了有效的方法，而且為物理阻礙微量水而不是化學清除提供了一種新的設計思路。

圖3 全電池性能及CEI表征

Additive-Assisted Hydrophobic Li+-Solvated Structure for Stabilizing Dual Electrode Electrolyte Interphases through Suppressing LiPF6 Hydrolysis. Angewandte Chemie International Edition 2022. DOI: 10.1002/anie.202205091