中山大学吕树申教授、华南师范马良ACS Energy Lett.：强/弱共配位溶剂化电解液助力高性能...

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图1. 电解质的设计和溶剂化结构研究

2. 基于强/弱共配位溶剂化电解液的半电池性能和传输动力学研究

在FMMA-E电解液中锂离子电镀和剥离反应动力学显著增强。基于FMMA-E的Li||Cu半电池在1 mA cm ^–2 和1 mAh cm ^–2 条件下循环350次以上，平均库伦效率高达98.2%。

图2. 采用不同电解质的锂金属半电池的电化学性能

3. 基于强/弱共配位溶剂化电解液的锂金属沉积的微观形态和界面化学研究

FMMA-E电解液促进了锂金属的均匀沉积。通过XPS和TOF-SIMS分析发现FMMA-E电解液衍生的SEI中LiF具有较高的占比，这种富含LiF的SEI具有优异的电子隔离性能和较低的Li ⁺ 扩散阻力，从而加快了Li ⁺ 转移动力学，抑制了锂枝晶的生长，并在锂电镀/剥离过程中实现了出色的可逆性。而SEI中丰富的LiF组分则归因于具有阴离子增强溶剂化结构的FMMA-E中阴离子分解形成。

图3. 基于不同电解液在铜基底上沉积锂金属的微观形态和界面化学研究

4. 基于强/弱共配位溶剂化电解液的全电池性能研究

基于FMMA-E电解液的Li||NCM811电池在不同的N/P下均具有优异的循环稳定性，另外，在–20 °C下循环100次后能够实现94%的容量保持率。

图4. 基于不同电解质的Li||NCM811电池的电化学性能

5. 基于强/弱共配位溶剂化电解液循环后的NCM811正极界面化学研究

在FMMA-E电解液中循环后的NCM811正极表现出良好的结构完整性，为全电池的长期循环提供了基础。薄、均匀且富含LiF的CEI提高了正极侧的离子传输动力学，进一步改善了Li||NCM811电池的电化学性能。

图5. 基于不同电解液循环后的NCM811正极的界面研究

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