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鑒于當前鋰離子電池固有的局限性，鋰硫電池和鋰氧電池等引起了廣泛關注。這些電池都使用金屬鋰負極，然而鋰枝晶的生長伴隨著嚴重的安全隱患阻礙了鋰金屬負極的實際應用。

阻礙鋰金屬負極實際應用的另一個障礙是循環過程中“死鋰”的形成，這導致不可避免的活性鋰損失。目前仍然缺乏鋰金屬全電池良好電化學性能的標準，且有關實用化高壓鋰金屬電池電解質的批判性綜述仍然很少。

在此，復旦大學夏永姚教授等人總結了實用化鋰金屬電池新電解液系統的發展。作者首先討論了實用化高能量密度鋰金屬電池的關鍵參數，然后回顧了鋰金屬電池電解液系統的最新進展，主要關注實用化高壓鋰金屬負極的電解液。

圖1. 鋰金屬電池正極總結

根據電解液中的溶劑將電解液體系分為三類，包括醚基電解液、碳酸鹽基電解液和用于實用鋰金屬電池的新型電解液體系。

此外，作者展望了實際條件下鋰金屬電池先進電解液未來發展的幾個方向：

1）穩定SEI層、減少死鋰的形成和提高CE；

2）提高LiNO₃在碳酸鹽基電解液中的溶解度；

3）開發與高壓正極和鋰金屬負極相容的新型電解液溶劑；

4）提高電池外部壓力；

5）發展全固態鋰金屬電池。

圖2. 實用軟包鋰金屬電池結構示意圖

Advanced Electrolyte Design for High-Energy-Density Li Metal Batteries under Practical Conditions, Angewandte Chemie International Edition 2021. DOI: 10.1002/anie.202108397

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夏永姚Angew綜述: 實用化高能量密度鋰金屬電池的先進電解液設計

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