在追求下一代超高能量密度Li-O₂电池的过程中，开发一种在强氧化环境下稳定的电解质势在必行。N,N-二甲基乙酰胺(DMA)是一种公认的溶剂，以其对高活性还原氧物质的强大抵抗力而闻名，但由于其与锂金属阳极的兼容性差，其在Li-O₂电池中的应用受到限制。

近日，中国科学院长春应用化学研究所Hong-Jie Zhang, Xin-Bo Zhang报道了将合理选择的氢氟醚稀释剂甲基九氟丁基醚(M3)引入到基于DMA的电解质中，以构建局部高浓度电解质。

文章要点

1）M3结构内稳定的–CH₃和C–F键不仅可以增强电解质的基本特性，还可以增强其抵抗O₂^–和1O₂攻击的能力。此外，M3稀释剂中存在的强吸电子基团(–F)可以促进与DMA溶剂中的给电子基团(–CH3)的配位。

2）这种分子间相互作用促进了Li+阴离子在少量M3添加的情况下更加有序地排列，从而形成了阴离子衍生的富含无机物的SEI，增强了锂阳极的稳定性。因此，采用DMA/M3电解质的Li-O₂电池在30 °C（359^th）和–10 °C（120^th）下均表现出优异的循环性能。

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Dong-Yue Yang, et al, Stable Lithium Oxygen Batteries Enabled by Solvent-diluent Interaction in N,N-dimethylacetamide-based Electrolytes, Angew. Chem. Int. Ed. 2024, e202403432

DOI: 10.1002/anie.202403432

https://doi.org/10.1002/anie.202403432