局部高濃度電解液振興了二次電池的發(fā)展。然而，現(xiàn)有局部高濃電解液所使用的氟化稀釋劑通常具有毒性高、環(huán)境污染嚴(yán)重、合成困難和成本高等缺點(diǎn)。針對(duì)這一問題，西安交大化工學(xué)院李明濤課題組以苯（PhH）為稀釋劑，開發(fā)了一種低成本、環(huán)境友好的局部高濃度電解液（PhH-LHCE），同時(shí)實(shí)現(xiàn)了鋰金屬負(fù)極和單晶NCM811正極的長(zhǎng)期穩(wěn)定循環(huán)。

苯獨(dú)特的共軛結(jié)構(gòu)和不含吸電子基團(tuán)使其具有良好的氧化還原穩(wěn)定性和惰性，能夠調(diào)節(jié)高濃電解液的溶劑化結(jié)構(gòu)。PhH-LHCE支持正極負(fù)載為9mg/cm2的NCM811-Li電池穩(wěn)定循環(huán)450次，容量保持率為87.3%。由超高負(fù)載Ni83正極（31mg/cm2）和超薄Li（50μm）負(fù)極組成的電池在貧電解質(zhì)條件下可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的70次循環(huán)。本研究工作可以推廣到鋰硫電池和其他堿金屬電池等有前景的電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)，以解決大規(guī)模生產(chǎn)過程中的成本和環(huán)境污染問題。

近日，該研究成果以《一種面向超高負(fù)載鋰金屬電池的低成本、無(wú)氟局部高濃電解液》（A Low-Cost， Fluorine-Free Localized Highly Concentrated Electrolyte Toward Ultra-High Loading Lithium Metal Batteries）為題發(fā)表在國(guó)際能源領(lǐng)域權(quán)威期刊《先進(jìn)能源材料》（Advanced Energy Materials）上。