在-40℃至60℃之间，新型电解液可以帮助锂金属电池高效循环

锂离子电池的理论能量密度有限，无法满足日益增长的能量需求。近日，Xi交通大学化工学院教授唐伟联合东南大学教授吴宇平、上海交通大学教授祥文、空间电源研究所研究员李永、德国卡尔斯鲁厄理工学院教授Stefano Passerini基于对SEI化学的调控，由斯特凡诺·帕塞里尼组成的国际创新团队设计了一种宽温域电解液。(WTAE)，有助于锂金属电池宽温域高效循环。

这项研究的结果是“5000宽温域” Wh kg-锂金属软包电池(Widetemperature5000) Wh kg-国际期刊《德国应用化学》1lithiummetalpouchcells问题发表(Angew. Chem. Int. Ed.)上。

该研究表明了对SEI化学的重要性的理解，为宽温域电解液的设计提供了有效的策略，对于促进宽温域锂金属电池的技术突破和商业化进程具有重要的指导作用。

锂金属电池(LMBs)锂金属负极(3860mAh g-第一，被视为实现超过500Wh kg-1能量密度的“圣杯”。然而，由于金属电极/电解液界面的不稳定性和树枝晶体的生长问题，锂金属电池的循环寿命较差。在追求高能量密度(低N/P比和低E/C比)的情况下，其循环稳定性面临更大的挑战。此外，锂金属电池的性能受温度变化影响显著。锂枝晶体生长和放电能量密度低(-40℃时低于300℃)是由于锂的传质动力学缓慢造成的。 Wh kg-1)。因此，基于SEI化学调节，构建宽温域电解液，提高锂金属电池宽温域的循环稳定性，对拓宽高能密度锂金属电池的应用具有重要意义和价值。

针对上述问题，该团队通过构建局部高浓度电解液，将锂离子溶剂化结构从溶剂主导转变为阳离子主导，促进阳离子分解，然后在锂金属负极表面构建了含有LiF等无机成分的SEI界面。电化学性能检测、理论数值模拟、界面表征和原点光学观察的结果证实，含有LiF等无机成分的SEI可以有效促进LiF 在SEI中扩散，加速其去溶剂化进程，从而提高锂金属负极的动力学性能，显著抑制锂枝晶在低温下的生长。因此，5.8Ah软包电池采用电解液组装，可在-40℃至60℃的宽温范围内运行，实现25℃503.3Wh kg-1优异的能量密度和260次循环寿命，以及339℃-40℃。 Wh kg-1超高放电能量密度。