第一作者：Jingwei Xiang

通訊作者：盧怡君

通訊單位：香港中文大學

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本論文綜述了醚基高壓鋰金屬電池（HV-LMBs）的最新進展，并提出了基于電化學性能、安全性和工業可擴展性的系統設計原則。

文章討論了醚基電解液在HV-LMBs中的應用挑戰，包括循環壽命短、安全性有限和復雜的失效機制，并為未來的發展提出了路線圖。

圖文導讀

圖1：展示了醚基HV-LMBs的基礎研究和商業應用的示意圖。(a) 部分描述了通過優化鋰鹽濃度和類型、改變溶劑分子結構和引入功能添加劑等策略來增強電解液的穩定性。(b) 部分強調了在商業應用中需要考慮的成本、電池安全性和實際能量密度等因素。

圖2：(a) 闡釋了醚基HCEs、LHCEs和高熵電解液在HV-LMBs中的溶劑化結構示意圖。(b) 提供了鋰鹽優化的綜合評估。

圖3：(a) 描述了醚基HV-LMBs的三種不同的溶劑工程策略。(b) 比較了不同電解液的離子導電性和氧化穩定性。

圖4：比較了三種不同的醚基電解液優化策略在HV-LMBs中的關鍵性能。

圖5：提出了基于電化學性能、安全性和工業可擴展性的醚基電解液設計原則，用于商業HV-LMBs。

圖6：基于機制研究和應用研究，提出了商業醚基HV-LMBs的發展路線圖。

總結展望

盡管醚基HV-LMBs相較于傳統鋰離子電池在能量密度上具有顯著優勢，但在實現商業化應用方面仍面臨諸多挑戰，包括循環壽命不足、安全性問題以及生產成本高。

未來的研究需要在機制理解和實際應用兩方面同時推進，例如深入研究CEI和SEI的失效機制、熱失控機制，建立標準化的性能評估標準，并提高安全評估標準。這些努力將有助于提升醚基HV-LMBs的電化學性能和安全性，為其商業化鋪平道路。

文獻信息

標題：Ether-Based High-Voltage Lithium Metal Batteries: The Road to Commercialization

期刊：ACS Nano