近年来随着研究的深入，锂离子电池的应用场景越来越丰富，但是目前能量密度还是不能满足人们的需求。锂金属电池可能是提升能量密度的有效途径，但是目前面临的问题是容易产生锂枝晶和库伦效率较低。局部高浓度电解液是美国西北太平洋国家实验室张继光研究员于2018年提出的概念，是在高浓度电解液中加入不溶锂盐的稀释剂，降低整体盐浓度、粘度和成本，同时保留高浓度电解液的电解液结构和性质。近期张继光课题组撰写了一篇关于局部高浓度电解液稀释剂筛选比较的文章。

该文章的重要内容是选择了三种氟代醚稀释剂（BTFE、TTE、TFEO）、一种氟代硼酸酯（TFEB）、一种氟代碳酸酯（BTFEC），与锂盐LiFSI、溶剂DME配成局部高浓度电解液。计算模拟结果表明，BTFEC会参与Li⁺配位，影响HCE溶剂化结构，而其他四种几乎不参与Li⁺配位；组装锂铜半电池，库伦效率：SOA<TFEB-LHCE<BTFEC-LHCE<BTFE-LHCE<TTE-LHCE<TFEO-LHCE，以氟代醚为稀释剂时库伦效率最高；组装Li||NCM811，循环稳定性TFEB-LHCE<SOA<BTFEC-LHCE<BTFE-LHCE<TTE-LHCE<TFEO-LHCE，以氟代醚TTE、TFEO为稀释剂循环稳定性很好，XPS、STEM等表征结果表明，以TTE、TFEO为稀释剂时，负极形成富含Li₂O_x的SEI，正极形成厚度均匀的CEI，表面岩盐相厚度很薄，有利于提高锂金属电池的库伦效率和循环稳定性。

本文发现稀释剂分子结构对电解液溶剂化结构和界面层的形成有重要影响，使用氟代醚稀释剂有利于提升锂金属电池库伦效率和循环稳定性，对我们设计局部高浓度电解液和考虑界面问题有很大的启发。

原文链接：https://www.pnas.org/content/118/9/e2020357118

（李佳霖）