具有富鎳陰極的鋰金屬電池 （LMB） 是下一代高能量密度電池的有希望的候選者，但缺乏保護電極電解質介面 （EEI） 限制了它們的迴圈性。
這裡亥姆霍茲研究所團隊 Stefano Passerini，德國三氟甲氧基苯被提議作為區域性濃縮離子液體電解質（LCILEs）的助溶劑，以增強EEI。 通過對以氟苯、三氟甲苯或三氟甲氧基苯為助溶劑的純離子液體電解質（ILEs）和三種LCILE的對比研究，發現助溶劑苯環上附著的氟化基團不僅影響電解液的離子電導率和流動性，而且通過調節1-乙基-3-甲基亞胺酸陽離子和雙（氟磺醯）亞胺陰離子的貢獻來調節EEI的組成。
使用5 mAh cm2鋰金屬負極（LMAS mg cm2lini08co0.15al0.05 （NCA） 陰極和 42 L mAh 1 電解質使 LMB 穩定了 150 個迴圈，容量保留率為 71%。 相比之下，在相同條件下，基於氟苯和三氟化苯的純ILE和LCILE的容量保持率分別僅為%和18%。
圖1溶劑化結構
綜上所述，製備了BNF、BNCF和BNCOF三種不同助溶劑的LCILEs，並系統地比較了它們的物理性質、溶液結構、電化學性質和EELS。 不同氟化基團的苯基助溶劑影響LMA的可逆性。 然而，FSI-的大量沉積和不完全分解對LMAS和NCA正極的介面穩定性產生了負面影響，而EMIM衍生的物質可以在兩個電極上形成更具保護性的介面層。
因此，使用BNOCF LCILE作為助溶劑可以在LMAs上形成保護性SEI，特別是在NCA陰極上，並且可以廣泛應用於實際的LMBs。
圖2電池效能
reinforcing the electrode/electrolyte interphases of lithium metal batteries employing locally concentrated ionic liquid electrolytes,advanced materials2023 doi: 10.1002/adma.202309062