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“鹽包溶劑”電解質(zhì)(高濃度電解質(zhì)(HCE)和稀釋高濃度電解質(zhì)(DHCE))在二次鋰金屬電池(LMBs)復(fù)蘇方面顯示出巨大的前景。然而，在實(shí)際條件下，這種電解質(zhì)固有的緩慢的Li⁺傳輸限制了LMBs的高倍率性能。

?華科Chemical Science：拔河效應(yīng)調(diào)整鋰離子輸運(yùn)提高了鋰金屬電池的倍率能力

在此，華中科技大學(xué)謝佳教授團(tuán)隊(duì)研究發(fā)現(xiàn)，在多層溶劑化鞘層中，溶劑-非溶劑相互作用的拉力與溶劑-非溶劑相互作用的壓縮力之間存在著拔河效應(yīng)，從而提高了LMBs的倍率性能。

圖1. 不同電解質(zhì)的電化學(xué)性能

研究發(fā)現(xiàn)，通過對(duì)拉壓過程的精心操縱，降低了溶劑間的相互作用，導(dǎo)致溶劑化鞘層的松動(dòng)。因此，開發(fā)的電解質(zhì)具有高Li⁺遷移數(shù)(0.65)和和 Li (50 μm)||NCM 712 (4 mAh cm^?2) 全電池在 0.33C (1.32 mA cm^?2) 的高倍率下表現(xiàn)出長(zhǎng)期循環(huán)穩(wěn)定性（160個(gè)循環(huán)；80% 的容量保持率）。

值得注意的是，匹配該電解質(zhì)的 Li (50 μm)||LiFePO₄ (LFP：17.4 mg cm^?2) 電池在 0.66 C 倍率下循環(huán) 1450 次后容量保持率仍達(dá)到 80%。6 Ah Li||LFP 軟包電池（超過 250 Wh kg^-1）在實(shí)際條件下表現(xiàn)出出色的循環(huán)穩(wěn)定性（130 次循環(huán)，96% 的容量保持率）。電解質(zhì)的設(shè)計(jì)理念為構(gòu)建高能量密度和高倍率的 LMBs 提供了一條有前途的途徑。

圖2. FB-F3B-DHCE全電池性能

Tug-of-war Effect Tuned Li Ion Transport Enhances Rate Capability of Lithium Metal Batteries, Chemical Science 2023 DOI: 10.1039/d2sc06620c

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