金屬氟化物作為轉換反應正極，因其低成本、環保和高能量密度等優點而受到越來越多的關注。其中，CuF₂ 具有較高的理論能量密度（1874 Wh/kg）和轉換反應電位（3.55 V vs. Li+/Li），但由于在脫硫化過程中會發生銅的溶解，其可逆性較差。

在此，中國科學院上海硅酸鹽研究所李馳麟團隊采用富含羥基的氟化銅（Cu₂(OH)₃F）作為轉化正極，并結合電解質添加劑工程來解決可逆性瓶頸問題。

其中，羥基的存在可有效抑制Cu²⁺的溶解，并賦予 Cu₂(OH)₃F 分相轉化機制，從而提高反應的可逆性和動力學性能。與具有路易斯酸性的硼陰離子受體為基礎的電解質相結合，促進了陰離子從 Cu₂(OH)₃F 晶格中的解離和轉化，從而進一步提高了循環性能，50 次循環后的可逆容量超過 200 mA h/g。

圖1. 制備流程及結構表征

總之，該工作提出了一種富含羥基的銅基氟化物材料（Cu2(OH)3F-c）作為氟化鋰電池的轉換正極（可逆容量～500 mA h/g）。OH 的存在能有效抑制 Cu(I) 的溶解，顯著提高銅基氟化物的轉化反應可逆性。此外，與F相比，OH作為陰離子配體具有更好的電子傳導性，有利于改善轉化反應動力學。

結果顯示，Cu₂(OH)₃F-c 具有分相轉換機制，從而導致異質結構界面的增加。LiOH 和 LiF 納米結構周圍更多的多相界面也為離子傳輸提供了更多潛在途徑，并促進了 Cu₂(OH)₃F-c 正極的轉化反應動力學。

此外，BAA 策略還用于改善 Li-Cu₂(OH)₃F-c 電池的性能，這主要得益于具有溫和路易斯酸性的 BAA 對陰離子（F^– 和 OH^–）從固體晶格中解離和轉化的輔助作用。

圖2. 電池性能

Enable reversible conversion reaction of copper fluoride batteries by hydroxyl solution and anion acceptor, Energy Storage Materials 2023 DOI: 10.1016/j.ensm.2023.103073