#锂金属电池#电解液近日，由CATL 21C创新实验室为通讯单位，在Nature Nanotechnolgy上发表一篇名为：《Application-driven design of non-aqueous electrolyte solutions through quantification of interfacial reactions in lithium metal batteries》的论文。CATL 21C创新实验室，可以说是CATL整个电池甚至能源帝国在电芯产品层面创新方面的“特种部队”。从21C创新实验室的各种动向，以及发表的论文内容，我们可以对宁德时代在技术革新方面的动向，管中窥豹。在这篇论文中，可以看到宁德时代的研发团队：结合多种分析技术，系统研究了含醚基非水电解液的锂金属电池中的界面反应。研发团队定量监测了各种纳米级驱动过程，如锂盐和有机溶剂的还原和氧化路径、各种固体电解质界面（SEI）物质的形成、电池内气体的产生以及电极之间的串扰过程。
研发团队发现，界面反应中占主导地位的双（氟磺酰基）亚胺锂（LiFSI）盐的持续分解导致锂离子消耗，从而在电池放电过程中引起离子耗尽和电池失效。基于这些发现，21C实验室团队提出了一种电解液配方，在不影响动态粘度和本体离子电导率的前提下最大化 LiFSI 含量，旨在实现长循环电池性能。按照这一策略，研发团队组装并测试了薄锂（20 μm 厚度）||LiNi₀.₈Mn₀.₁Co₀.₁O₂（活性物质 17.1 mg cm⁻²）单层叠层软包电池。在贫电解液条件下（即 2.1 g Ah⁻¹），该电池在 25°C 下可有效维持 483 次充电（0.2 C 或 28 mA）/ 放电（1 C 或 140 mA）循环，放电容量保持率约为 77%。
图1. 石墨和锂金属电极上SEI的演变以及定性和定量研究界面反应和产物的分析方法
图2. 量化Cu||NMC811电池循环过程中各种化学物质的消耗量
图3. 电池界面反应路径及其与LMB的失效相关联
图4. 在实际条件下设计用于长循环LMB的非水系电解液扫描下方二维码，添加微信可以获取全文，并可以加入锂电行业群。
