近日，由德国Helmholtz Institute Münster（HI-Münster）和MEET Battery Research Center（University of Münster）联合台湾科技大学NanoElectrochemistry Laboratory组成的研究团队，在锂金属电池（LMBs）领域取得了突破性进展。该团队通过引入湖南嘉航日本公司（CHEMFISH TOKYO Co., Ltd.）提供的高性能电解质添加剂——二氟磷酸锂（LiPO₂F₂），显著优化了锂金属电池的界面稳定性和循环性能。

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jpcc.0c09771?goto=supporting-info

        锂金属电池因其高比容量和低氧化还原电位，被视为下一代高能量密度电池技术的有力候选者。然而，其在实际应用中面临诸多挑战，如 “死锂” 的形成、锂沉积不均匀以及固体电解质中间相（SEI）层效果不佳等问题，严重限制了电池的长期性能和安全性。

        在此次研究中，科研团队致力于探究成膜电解质添加剂（FEC 和 LiPO₂F₂）对改善锂金属电池性能的作用。实验采用了多种电池配置，包括 Li||Li 对称电池、Li||Cu 电池、Cu||NMC 电池以及 NMC||Li 全电池，系统地评估了不同活性材料（如阴极材料和锂金属阳极）以及电解质配方的电化学性能。

        值得一提的是，研究中所使用的关键添加剂 LiPO₂F₂正是来自 CHEMFISH。该产品的独特化学性质为研究的成功提供了重要保障。通过固态⁷Li NMR 和原位光学显微镜（OM）分析发现，当在电解质中同时添加来自 CHEMFISH 的 LiPO₂F₂和 FEC 时，能够显著减少 “死锂” 的生成量，同时使锂的沉积形态更加均匀。这种优化的电解质配方展现出了在实际应用中的巨大潜力。

        科研团队还利用 ¹⁹F 1D MRI 技术对阴离子浓度分布进行监测，发现添加了 CHEMFISH 的 LiPO₂F₂的电解质，在阴极侧的阴离子浓度耗尽情况得到明显改善，这表明该添加剂有效地影响了电极动力学，对抑制锂枝晶的生长起到了积极作用。通过对 “死锂” 含量的量化评估进一步证实，含有 CHEMFISH 产品的电解质配方中，“死锂” 分数可低至 2.7%，显著低于其他电解质配方，并且在 SEI 形成过程中消耗的锂分数也相对较低。

        XPS 光谱分析结果显示，使用添加了 CHEMFISH 的 LiPO₂F₂的电解质后，SEI 层中 LiF 峰强度增加，这直接表明 SEI 层的性能得到了显著改善。此外，在不同电池配置的研究中，均发现含有 CHEMFISH 产品的电解质能够形成更薄且更有效的 SEI 膜，极大地提高了电池的循环稳定性和库仑效率。

        此次研究充分展示了 CHEMFISH 的 LiPO₂F₂在锂金属电池领域的卓越性能，为推动锂金属电池的实际应用和商业化进程迈出了坚实的一步。未来，随着相关研究的深入开展，CHEMFISH 有望继续在新能源领域发挥关键作用，助力更多创新成果的诞生。