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高能量密度鋰金屬電池面臨著開發功能性電解液的挑戰，該電解質能夠穩定鋰金屬負極和高壓正極（> 4 V vs Li⁺/Li）。

德國赫爾姆霍茲研究所（HIU）Guk-Tae Kim、Stefano Passerini等人報道了一種低揮發性且不可燃的離子液體電解液(ILE) ，其結合了兩種陰離子，包括雙（氟磺酰基）酰亞胺（FSI）和雙（三氟甲磺酰基）酰亞胺（TFSI），成功應用于克服上述挑戰。

FSI-和TFSI-的協同相互作用在兩個電極的表面提供了非常有利的界面鈍化層，從而通過有效減輕材料劣化，顯著提高電化學循環穩定性。采用這種特殊電解質，低鈷、富鎳LiNi_0.88Co_0.09Mn_0.03O₂(NCM88)正極表現出卓越的電化學性能，初始比容量為214 mAh g^-1，1000次循環后容量保持率高達88%。

圖1不同電解液對電池性能的影響

更重要的是，這種電解液能夠實現99.94%的平均庫侖效率。雙陰離子ILE與薄鋰金屬(50 μm)負極和高壓正極材料的出色兼容性使鋰金屬電池能夠實現超過560 Wh kg^-1的比能量，超過了采用液體電解液的鋰金屬電池的最新技術水平。

圖2 原始和循環后NCM88電極的形態分析

Dual-anion ionic liquid electrolyte enables stable Ni-rich cathodes in lithium-metal batteries. Joule 2021. DOI: 10.1016/j.joule.2021.06.014

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Joule：雙陰離子液體電解液使鋰金屬電池中富鎳正極穩定

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