阴离子少溶剂化电解液

4.5V锂金属电池440圈

基于醚类电解液的氧化稳定性定量规律设计，通过阴离子少溶剂化结构实现高电压锂金属电池的长循环。

李如宏 · Wu, Zunchun · Zhang, Shuoqing · Jia-Jia, Liu · 范利武 · Deng, Tao · 陈立新 · 范修林

Angewandte Chemie - International Edition 2024

具体参数

容量保持率

{'zh': '80', 'en': '80'} %

电池电压

{'zh': '4.5', 'en': '4.5'} V

正极面容量

{'zh': '3.8', 'en': '3.8'} mAh cm-2

循环次数

{'zh': '440', 'en': '440'}

技术优势

电压窗口拓宽

通过阴离子少溶剂化结构提高电解液的氧化稳定性，使电池在4.5 V高电压下稳定循环。

长循环寿命

在严格条件下（薄锂负极、高面容量正极）循环440次后容量保持率仍达80%。

设计有据可依

建立了氧化电位与最易氧化溶剂原子电荷的线性关系，可通过模拟预测电解液稳定性，指导配方设计。

应用场景

• 固态电池：为固态电池的界面问题提供电解液解决方案。
• 锂金属电池：在薄锂和高面容量条件下实现稳定循环，提升能量密度。
• 高电压电解液：通过量化方法设计氧化稳定的电解液，匹配高电压正极。
• 钠电池：醚类电解液设计原则可迁移至钠电池体系。