AFM: 在局部高浓度电解质中利用环醚实现定制双层界面，用于锂金属电池

锂金属阳极（LMAs）因其超高的能量密度而被视为下一代电池极具潜力的候选材料。然而，相间的不稳定性给LMAs带来了巨大的安全和降解挑战，从而阻碍了其商业应用的可行性。本文以碳酸乙烯(EC)溶剂在石墨阳极上形成稳定的固体电解质界面(SEI)层的经验为基础，以四氢呋喃（THF）、1,3-二氧戊环（DOL）和1,4-环氧丁烷-1,3-二烯（Furan）为共溶剂，系统地研究了环醚在局部高浓度电解质（LHCE）中的影响。当使用二甲醚和四氢呋喃作为共溶剂时，形成了最稳定的界面--富含LiF的SEI层和聚合物外层，在1 mA cm-2和1 mAh cm-2条件下，Li|Li对称电池的循环时间可延长至1200小时。这项研究为如何通过在LHCE中加入环醚共溶剂来增强聚合物SEI层的机械强度提供了有用的见解。

图文简介

环状碳酸酯和醚的分子结构和还原产物

分别使用线性单一溶剂、环状单一溶剂和线性溶剂与环状助溶剂的LHCE形成SEI层的示意图。

a )各种溶剂的LUMO能级和结合能；b ) DME、THF、DOL和Furan在LHCE体系中的反应活性；c )在DME/TTE、THF/TTE和DME/THF/TTE电解液中CIP和AGG的比例。从MD模拟中得到了d，g ) DME/TTE，e，h ) THF/TTE和f，i ) DME/THF/TTE电解质的径向分布函数和典型的溶剂化结构，以及锂离子和氧原子之间的平均距离。

a )第1 个循环和b )第30 个循环时，DME/TTE、THF/TTE和DME/THF/TTE电解液中沉积锂的俯视SEM图像。c )第30 个循环时，DME/TTE、THF/TTE和DME/THF/TTE电解液中沉积锂的横截面SEM图像。

a) 使用DME/TTE、THF/TTE和DME/THF/TTE电解质的Li|LFP全电池的循环性能；b-d) 它们的电压曲线。

论文信息

通讯作者： Seung Ho Choi, Dong-Joo Yoo, Ki Jae Kim