能提升锂电池性能的添加剂

据西北太平洋国家实验室（PacificNorthwestNationalLaboratory，PNNL）的研究表明，在向双三氟甲基磺酰亚胺锂-双草酸硼酸锂双盐基/碳酸溶剂电解质（LiTFSI-LiBOBdual-salt/carbonate-solvent-basedelectrolytes）中添加少量（0.05M）的六氟磷酸锂（LiPF6，lithiumhexafluorophosphate）后，锂金属电池的充电能力和循环稳定性将大幅提升。

据研究表明，向锂金属电池加入上述添加剂后，对4V阴极处施加适度的高负载（1.75mAhcm-2），在循环500次后其电量保持能力（capacityretention）为97.1%，在充放电流密度达到1.75mAhcm-2时，其电极的超电势增长极为有限。研究者认为，快速充电和循环稳定性得益于锂金属表面固体电解质相界面膜（solidelectrolyte）经久耐用、导电性好及AI阴极集电器（cathodecurrentcollector）。

上方图示显示了PNNL将化学添加剂六氟磷酸锂加入双盐基/碳酸溶剂电解质后，锂金属电池的循环稳定性将提升，充电速度加快，电压较高，充电间隔期更长。

PNNL早前的研究是寻找一种表现更为优异的电解液，其制成的电池要么能效极好但充电超慢，无法在电压较高的电池中应用，要么充电速度很快，但不太稳定，且电池电压低。

研究人员尝试将已在锂离子电池中使用的盐——六氟磷酸锂（LiPF6，lithiumhexafluorophosphate）添加到快速充电电解液中，配置成一款全新的电解液，同时还采用了锂阳极和锂镍锰钴氧化物，于是一款快速、高效、高电压电池就诞生了。

由于该款添加剂已在锂离子电池中的零部件中有所应用，目前已准备投入使用且价格相对便宜，需求量只需0.6wt%。

该团队还在不断采用新的方式并进行评估，希望推广使用这款可循环充电的锂金属电池，目前团队致力于改进电极、分离器和电解液。该团队将制作、测试大量的电解液，提升阴极的材料载荷并尝试使用更薄的阳极，进一步提升锂金属电池的能效和电量保持能力。