一种能够抑制锂枝晶的锂金属电池电解液润湿性添加剂

来源：精细化工杂志2021年第10期北京时间：

作者：徐继开

摘要：在碳酸酯电解液体系中引入了氟代有机溶剂2,2,3,3-四氟丙基甲基丙烯酸酯（TFPMA）作为双功能添加剂。考察了TFPMA增大润湿性的效果，采用交流阻抗、恒流充放电等测试了添加TFPMA后的锂金属电池性能。采用SEM和XPS表征了循环后的锂金属电极表面。实验表明，添加质量分数为1%的TFPMA后，电解液与隔膜间的接触角从53.5°降至了44°，内阻从6.15 Ω降至了1.94 Ω，Li-LiFePO4电池在5 C电流密度下的比容量从66 mA·h/g提升至了80 mA·h/g，1 C电流密度下的恒电流循环在100圈时还可以保持99%以上的循环效率。TFPMA还促进了Li+的均匀沉积和优良SEI膜的形成，抑制了锂枝晶，添加了1%TFPMA后，Li-Cu电池可以循环100圈以上而库论效率没有发生较大下降，从循环后电极的SEM图像了解到，添加了1%TFPMA电解液的锂金属负极表面沉积更加平整，有较少的锂枝晶生成。

关键词：锂金属电池;电解液润湿性;氟代有机溶剂添加剂;锂枝晶抑制

基金资助：国家重点基础研究发展计划（973计划）