在追求下一代超高能量密度Li-O2電池的過程中，開發一種在強氧化環境下穩定的電解質勢在必行。N,N-二甲基乙酰胺(DMA)是一種公認的溶劑，以其對高活性還原氧物質的強大抵抗力而聞名，但由于其與鋰金屬陽極的兼容性差，其在Li-O2電池中的應用受到限制。
近日，中國科學院長春應用化學研究所Hong-Jie Zhang, Xin-Bo Zhang報道了將合理選擇的氫氟醚稀釋劑甲基九氟丁基醚(M3)引入到基于DMA的電解質中，以構建局部高濃度電解質。
文章要點
1）M3結構內穩定的–CH3和C–F鍵不僅可以增強電解質的基本特性，還可以增強其抵抗O2–和1O2攻擊的能力。此外，M3稀釋劑中存在的強吸電子基團(–F)可以促進與DMA溶劑中的給電子基團(–CH3)的配位。
2）這種分子間相互作用促進了Li+陰離子在少量M3添加的情況下更加有序地排列，從而形成了陰離子衍生的富含無機物的SEI，增強了鋰陽極的穩定性。因此，采用DMA/M3電解質的Li-O2電池在30 °C（359th）和–10 °C（120th）下均表現出優異的循環性能。
參考文獻
Dong-Yue Yang, et al, Stable Lithium Oxygen Batteries Enabled by Solvent-diluent Interaction in N,N-dimethylacetamide-based Electrolytes, Angew. Chem. Int. Ed. 2024, e202403432
DOI: 10.1002/anie.202403432
https://doi.org/10.1002/anie.202403432
