氟化醚具有較高的氧化穩定性和高的鋰金屬剝離/鍍庫侖效率，是鋰金屬電池電解質溶劑的理想選擇。目前報道的氟醚電解質多為?CF3基，離子溶劑化對氟化修飾度的影響尚未得到很好的闡明。
近日，南開大學Qing Zhao以- CH2F (F1EMP)、- CHF2 (F2EMP)或- CF3 (F3EMP)為末端基，合成了一種六環配位醚(1-甲氧基-3-乙氧基丙烷，EMP)及其氟化醚對應物。以雙(氟磺?；?亞胺鋰為單鹽，系統地研究了電解質的溶劑化結構、鋰離子輸運行為、鋰沉積動力學和高壓穩定性。
文章要點
1）理論計算和光譜分析表明，從非氟化EMP到全氟化F3EMP，溶劑化能力逐漸降低，導致離子電導率下降。弱溶劑化氟化醚具有較高的Li+轉移數和交換電流密度。總的來說，部分氟化- CHF2被證明是理想的基團。
2）使用高壓(4.4 V)和高負載(3.885 mAh cm?2)LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2陰極進行的全電池測試表明，F2EMP電解質在有限鋰(50 μm)和貧電解質(5 mL Ah?1)條件下可在168次循環后保持80%的容量，在極貧電解質(1.8 mL Ah?1)和無陽極條件下可在129次循環后保持80%的容量。
本工作加深了對不同氟化程度下離子輸運和間相動力學的基本認識，為實際高壓LMB用氟醚電解質的設計提供了可行的途徑。
參考文獻
Lan-Qing Wu, et al, Unveiling the Role of Fluorination in Hexacyclic Coordinated Ether Electrolytes for High-Voltage Lithium Metal Batteries, J. Am. Chem. Soc., 2024
DOI: 10.1021/jacs.3c11798
https://doi.org/10.1021/jacs.3c11798
