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“鹽包溶劑”電解質(高濃度電解質(HCE)和稀釋高濃度電解質(DHCE))在二次鋰金屬電池(LMBs)復蘇方面顯示出巨大的前景。然而，在實際條件下，這種電解質固有的緩慢的Li⁺傳輸限制了LMBs的高倍率性能。

?華科Chemical Science：拔河效應調整鋰離子輸運提高了鋰金屬電池的倍率能力

在此，華中科技大學謝佳教授團隊研究發現，在多層溶劑化鞘層中，溶劑-非溶劑相互作用的拉力與溶劑-非溶劑相互作用的壓縮力之間存在著拔河效應，從而提高了LMBs的倍率性能。

圖1. 不同電解質的電化學性能

研究發現，通過對拉壓過程的精心操縱，降低了溶劑間的相互作用，導致溶劑化鞘層的松動。因此，開發的電解質具有高Li⁺遷移數(0.65)和和 Li (50 μm)||NCM 712 (4 mAh cm^?2) 全電池在 0.33C (1.32 mA cm^?2) 的高倍率下表現出長期循環穩定性（160個循環；80% 的容量保持率）。

值得注意的是，匹配該電解質的 Li (50 μm)||LiFePO₄ (LFP：17.4 mg cm^?2) 電池在 0.66 C 倍率下循環 1450 次后容量保持率仍達到 80%。6 Ah Li||LFP 軟包電池（超過 250 Wh kg^-1）在實際條件下表現出出色的循環穩定性（130 次循環，96% 的容量保持率）。電解質的設計理念為構建高能量密度和高倍率的 LMBs 提供了一條有前途的途徑。

圖2. FB-F3B-DHCE全電池性能

Tug-of-war Effect Tuned Li Ion Transport Enhances Rate Capability of Lithium Metal Batteries, Chemical Science 2023 DOI: 10.1039/d2sc06620c

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