離子液體電解質(zhì)（ILEs）有望開發(fā)高安全性和高能量密度的鋰金屬電池（LMBs）。不幸的是，ILEs通常面臨由庫侖相互作用引起的離子團聚導致的Li+傳輸緩慢的挑戰(zhàn)。在此發(fā)現(xiàn)了一種類型的陰離子強化的溶劑化離子液體（ASILEs），通過增強陰離子-陽離子配位并促進更多陰離子進入Li⁺的內(nèi)部溶劑鞘來減少離子團聚以解決這一問題。

設計的ASILEs，包含氯化烴和兩種陰離子，雙（氟磺酰）亞胺（FSI?）和雙（三氟甲磺酰）亞胺（TFSI?），旨在增強Li⁺傳輸能力，穩(wěn)定高鎳正極材料（LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂，NCM811）的界面，并保持阻燃性能。利用這些ASILEs，Li/NCM811電池表現(xiàn)出高的初始比容量（0.1 C下為203毫安時/克），優(yōu)異的容量保持率（1.0 C下500個循環(huán)后為81.6％），以及出色的平均庫侖效率（1.0 C下500個循環(huán)后為99.9％）。

此外，Ah級別的Li/NCM811軟包電池實現(xiàn)了386瓦時/千克的顯著能量密度，表明了該電解質(zhì)的實際可行性。這項研究為先進ILEs的合理設計提供了實用解決方案和基礎指導，促進了高安全性和高能量密度LMBs的發(fā)展。

該研究工作以“Anion-Reinforced Solvating Ionic Liquid Electrolytes Enabling Stable High-Nickel Cathode in Lithium-Metal Batteries”為題，發(fā)表在《Advanced Materials》上。