姑苏纳米所规划出根据离子液体的锂电池安全电解液

锂金属负极因其高的理论比容量(3860 mA h g-1)、低的电化学电位(-3.04 V vs. 规范氢电极)和低的密度(0.59 g cm-3)，备受喜爱，成为新一代颇具远景的高能量密度负极资料。实践使用中，它们仍存在没有处理的问题：商业有机电解液在锂金属外表构成不安稳的固体电解质中心相(SEI)，以及锂枝晶和死锂的生成，会继续耗费电解液，导致电池功能下降;继续成长的锂枝晶会刺穿隔阂，导致电池产生内短路然后引起热失控，一起传统碳酸酯类有机电解液极易参加焚烧反响，构成严峻的安全隐患。

为处理上述问题，中国科学院姑苏纳米技术与纳米仿生研讨所吴晓东团队规划出一种根据不燃的离子液体和低粘度的氢氟醚稀释剂的部分高浓度电解液，能够改进离子液体自身存在的粘度高、隔阂浸润性差、离子电导率低、本钱高的缺陷;并能够确保电解液自身的阻燃性和高的电化学窗口，进步电池的安全功能。该作业经过研讨和调控锂离子溶剂化结构，使得锂离子溶剂化层中主要由FSI-阴离子构成，有利于促进阴离子在锂金属负极外表优先分化构成安稳的无机SEI层，然后取得均匀细密的锂堆积描摹。选用该类电解液的锂金属电池表现出优异的倍率和长循环功能。

相关研讨成果以Intrinsically Nonflammable Ionic Liquid-Based Localized Highly Concentrated Electrolytes Enable High-Performance Li-Metal Batteries为题，宣布在Advanced Energy Materials(DOI: 10.1002/aenm.202003752)上。姑苏纳米所2020级博士生王志诚为论文榜首作者，姑苏纳米所研讨员吴晓东、副研讨员许晶晶，以及姑苏大学副教授胡建臣为论文通讯作者。

图1.部分高浓度离子液体基电解液物理化学性质及锂离子溶剂化结构剖析

图2.不同电解液中锂金属堆积描摹及锂金属电池电化学功能比照