张易宁：超低温锂金属电池电解液取得新进展

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锂金属电池(Li-metal batteries, LMBs)由于具备高理论能量密度被誉为下一代二次电池的“圣杯”。尽管如此，我们不得不面对LMBs在实际工作环境中所面临的困境，特别是在恶劣的0 ℃以下条件。在超低温下运行的LMB将很容易由于一系列的负面影响而失效，如缓慢的电荷转移动力学，不均匀的锂沉积行为，以及常规电解质较差的流动性等。具体来说，为了提高锂金属电池体系的能量密度和抑制低温下的能量衰减，体相电解质扮演着相当关键的位置。
　　近日中国科学院福建物质结构研究所的张易宁团队首次提出了一种以四氢呋喃作为主体溶剂的局部饱和电解液(Tb-LSCE)，该电解液很好解决了LMBs不稳定的锂-电极/电解质相界面(LEI)问题、锂沉积行为的均匀性问题以及在超低温下的放电阻碍问题。传统LMB电解液的设计思路通常聚焦在以乙二醇二甲醚为代表的链状醚上，尽管锂主体的兼容性得到改善，但多Lewis acid结合位点也带来了低温下Li+较差的去溶剂化行为。该团队发现单Lewis acid结合位点的四氢呋喃不仅具有中等的介电常数还拥有较低的Li+去溶剂化能，保证了Li+良好络合能力的同时，具备高效的去溶剂化能力。此外，四氢呋喃还具有超低熔点(-108.5 ℃)，低粘度(0.55 mPa·S,20 ℃)，低密度(0.89 g·mL-1,20 ℃)，低成本（~48