电解液化学保护锂金属电池负极的研究进展

作者：杨珺; 林元华; 廖丽; 陈杨阳; 冯炫杰; 李佩; 纪洪江; 王明珊; 陈俊臣; 李星^*

来源：材料工程, 2021, 49(07): 35-45.

• 锂金属电池
• 锂金属负极
• 库仑效率
• 锂枝晶
• 电解液化学

锂金属电池被认为是最具潜力的高能量密度储能器件之一,但是锂金属电池负极低库仑效率及不可控的枝晶生长等问题阻碍了其商业化进程。在锂金属电池中,电解液会直接参与固态电解质界面膜(SEI)的形成,对锂金属负极的库仑效率、枝晶生长等产生重要影响。传统LiPF6基酯类电解液中,锂金属库仑效率低,且锂枝晶现象严重。近年来通过电解液添加剂、溶剂、锂盐以及锂盐浓度等途径调控电解液化学,在锂金属负极保护上取得了显著效果。例如,采用与锂金属负极兼容性更佳的醚类溶剂,可以降低电解液与锂金属的反应性;采用多种添加剂与新型锂盐复配可以有效抑制锂枝晶的形成;采用高浓度锂盐电解液,可以形成稳定SEI膜等。本文综述了锂枝晶的生长原理以及通过溶剂、锂盐、添加剂和高浓度电解液等策略调控电解液化学保护锂金属电池负极的研究现状,总结了各种途径的优势及局限性。并对锂金属电池电解液的发展提出了新的见解,以激发新的策略面对锂金属电池后续的挑战。

• 单位
  西南石油大学; 材料学院