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湖大馬建民Angew：采用四功能七氟丁酸酐優化電極/電解質界面和鋰離子通量/溶劑化

可充鋰金屬電池(LMB)的安全性和電化學性能主要受有機液態電解液中添加劑的影響。然而，多功能添加劑仍鮮有報道。

湖南大學馬建民等人報道了一種四功能添加劑-七氟丁酸酐（HFA），以優化電極/電解質界面處固體電解質界面（SEI）的組成和結構。

富氟HFA的還原/氧化分解促進了均勻富無機SEI和致密的正極電解質界面(CEI) 的形成，從而在充電過程中實現穩定的鋰沉積并抑制過渡金屬離子的溶解。此外，HFA優化了的鋰離子溶劑化作用，以實現穩定的鋰沉積/剝離，并作為表面活性劑提高了電解液對隔膜的潤濕性，從而增加鋰離子通量。

圖1 隔膜浸潤性及鋰沉積形貌

結果，采用1.0 wt% HFA電解液的對稱Li||Li電池在1.0 mA cm^-2和0.5 mAh cm^-2下具有超過340小時的優異循環性能，而Li||NCM622電池在250次循環后仍保持高容量保持率，即使在15C下也具有出色的倍率性能。

圖2 理論計算及作用機理示意圖

Optimizing Electrode/Electrolyte Interphases and Li-ion Flux/Solvation with Qua-functional Heptafluorobutyric Anhydride. Angewandte Chemie International Edition 2021. DOI: 10.1002/anie.202107957

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