近日,华南师大的郑奇峰/蔡跃鹏课题组,设计合成了一种新型的双亲性溶剂分子(1,1,2,2-四氟-3-甲氧基丙烷,TFMP),用作电解液溶剂时,亲锂链段易与锂离子配位,诱导电解质溶液的自组装,从而形成特殊的“核-壳”溶剂化结构。这种独特的溶剂化结构不仅提高了离子电导率以允许锂离子快速传输,并降低了去溶剂化能垒使得锂在沉积前更易脱去溶剂,而且在锂金属表面构筑了一层低阻抗、高稳定性的无机SEI膜使得锂离子可以快速穿过。
为了进一步证实这种电解液的优越性,作者组装了无锂金属负极的全电池。使用这种“核-壳”溶剂化电解液的无锂负极全电池表现出优异的循环性能,在100次循环后容量保持率为87%,并且在充电-放电曲线中没有观察到电压极化的明显增加,这是迄今为止报道的无锂负极全电池的最佳循环寿命之一。
Junkai Shi, Chao Xu, Jiawei Lai, Zhongliang Li, Yuping Zhang, Yan Liu, Kui Ding, Yue-Peng Cai, Rui Shang, Qifeng Zheng
论文的第一作者是华南师范大学化学学院硕士研究生石俊凯。
Angewandte Chemie International Edition
DOI: 10.1002/anie.202218151