尖晶石型錳酸鋰（LiMn2O4）正極作為一種主流的水系鋰電池正極材料被***用于水系鋰離子電池，研究表明其電化學性能高度依賴于錳酸鋰材料自身化學組分、顆粒尺寸、晶體結構和形貌等材料屬性。本文針對性選取了LiMn2O4、鋁摻雜LiAlxMn2-xO4、富鋰Li1+xMn2-xO4三種典型的尖晶石型LiMn2O4，通過一系列分析、表征手段研究循環前后其晶體結構、材料形貌以及化學組分的變化，探究在高鹽濃度Water-in-salt (WIS)水系電解液（21 mol/kg的雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰(LiTFSI)溶液）中三種材料電化學性能不同的原因。研究發現充放電時未經處理的尖晶石LiMn2O4因為嚴重的Mn溶解和Jahn-Teller效應產生了不可逆的相變和形貌變化，容量衰減嚴重，循環性能差；鋁摻雜一定程度上抑制了尖晶石錳酸鋰的Jahn-Teller效應，但不能完全解決Mn溶解和晶格畸變問題，也存在較嚴重的容量衰減；富鋰Li1+xMn2-xO4可以有效抑制尖晶石錳酸鋰在水系電解液中的Mn溶解和Jahn-Teller畸變，晶體結構穩定，綜合電化學性能好，適合用于水系鋰離子電池，提高其整體電化學性能。雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰的分子量。江西特色雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰

Borgel等研究了鎳錳酸鋰半電池(Li/LiNi0.5Mn1.5O4)在TFSI(雙三氟甲烷磺酰亞胺)基離子液體中的性能，相比于常規電解液，電池不可逆容量**降低。但將這些離子液體應用在高倍率和低溫環境時，其性能還需要進一步的優化。1mol/LLiNTf2-C4mpyrNTf2(雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰/1-丁基-1-甲基吡咯烷鎓雙三氟甲磺酰亞胺)電解液用于Li/LiNi0.5Mn1.5O4電池，與電解液[1mol/LLiPF6j(EC)∶j(DEC)=1∶2]相比，電池放電容量相當，但庫侖效率有明顯的提高，且離子液體的阻燃性、安全性較優。不足的地方是使用該離子液體后電池庫侖效率*約95%，容量衰減較快，因此庫侖效率還需提高，真正實現高效率、高容量保持率。為改善其不足，可將離子液體與常規溶劑作為共溶劑，提升鋰離子電池在高電壓下的性能。雖然離子液體可應用在高電壓鋰離子電池，但是其高的黏度、低的電導率導致電池循環和倍率性能降低；其次，其浸潤性不好，致使與電極的相容性也較差；再者，離子液體熔點高，使得在低溫下的性能下降。離子液體真正實現應用化還需更多的研究。河南雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰訂制價格硅烷基咪唑雙三氟甲烷磺酰亞胺離子液體氣相色譜固定相的性能評價。

華南理工大學Min Zhu、Renzong Hu團隊，以“Constructing Li‐Rich Artificial SEI Layer in Alloy‐Polymer Composite Electrolyte to Achieve High Ionic Conductivity for All Solid‐State Lithium Metal Batteries”為題，在Advanced Materials期刊上發表***研究成果：通過在聚合物基聚(環氧乙烷)-雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰復合固體電解質(簡稱PEOm)中添加鋰基合金，構建了約60 nm厚的人造富鋰界面層，實現了固體電解質的高離子電導率。高分辨率透射電子顯微鏡（HRTEM）和電子能量損失譜（EELS）顯示，在鋰基合金顆粒周圍形成了一個非晶特征的人工界面層，鋰在該界面層上呈梯度分布。電化學分析和理論建模表明，界面層提供了快速的離子傳輸路徑，對實現PEOm-Li21Si5復合固體電解質的高穩定離子電導率起著關鍵作用。

目前商用鋰離子電池通常圍繞有機電解液構建，但是由于有機體系本征的高揮發性、易燃等特性使得其存在高加工成本、低安全、非環境友好等問題。近年來，水系電池采用更溫和的水作為溶劑**增加了電池器件加工便利性，安全性，然而受限于水的低電化學窗口（1.23V），水系鋰電能量密度不足以與目前有機體系抗衡， 2015年 “water in salt”概念指出通過高鹽濃度可以大幅度提升水系電解液的電化學窗口，從而實現了更高能量密度的水系鋰離子電池器件。“water in salt”電解質指的是濃度為 21 M(mol/kg)的 LiTFSI (雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰) 水溶液，即溶質 LiTFSI 和溶劑水的質量比/體積比都遠大于1，從而得名 water-in-salt（鹽包水）。“water in salt”電解液除了帶給水系電池更好的電化學性能之外，其背后還存在一系列不同于有機體系的界面化學或離子傳導機制，這些特殊性質值得進一步挖掘。尤其是在高粘度下其還能保持如此高的電導率，溶劑水對離子傳輸的促進作用尚未明確。雙三氟甲基磺酰亞胺鋰具有高的離子電導率和寬的電化學窗口。

1994年，Dahn等報道了***個水系鋰離子電池，該體系分別使用LiMn2O4和VO2作為正、負極，以5 mol/L LiNO3和0.001 mol/L LiOH作為電解液，在1.5 V的平均電壓下循環100次后容量保持率達到80%。然而，水的電化學窗口較窄，限制了電極材料的選擇范圍，導致了傳統水系鋰離子電池的能量密度很低。為了進一步提高能量密度，2015年，王春生等報道了寬電位“water in salt”電解液，負極側雙三氟甲基磺酰亞胺（TFSI）的還原導致的鈍化作用和正極側Li+的溶劑化以及TFSI離子的作用，使電化學窗口擴大至3 V，如圖5所示。使用該電解液組裝了2.3 V的水系鋰離子電池并循環了1000多次，無論在較低（0.15 C）、還是較高（4.5 C）倍率下放電和充電庫侖效率均接近100%。在此研究基礎上，該課題組又使用三（三甲基甲硅烷基）硼酸酯（TMSB）作為添加劑，通過TMSB的電化學氧化形成陰極電解質界面（CEI），使LiCoO2在更高的截止電壓下穩定充電/放電，并具有170 mA·h/g的高容量。當與Mo6S8陽極配對時電壓為2.5 V，能量密度達到120 W·h/kg（1000個循環），每循環0.013%的極低容量衰減率。隨后，又有更寬電位的“water in bisalt”電解液被報道，拓寬了電極材料選擇的范圍。發展氯磺酰異氰酸酯鋰電池電解液新材料，推進雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰國產化，提升國際競爭力。遼寧鋰電池雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰

雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰穩定性。江西特色雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰

中科院物理研究所李泓和禹習謙研究員等人采用原位微分電化學質譜（DEMS）來研究LiCoO2|PEO-LiTFSI|Li電池中的產氣行為。通過實驗和理論計算表明，LiCoO2的表面催化作用是PEO在4.2 V意外析出H2氣體的根本原因。使用穩定的固態電解質Li1.4Al0.4Ti1.6(PO4)3（LATP）對LiCoO2表面進行包覆可以減輕這種表面催化作用，并將電池工作電壓擴展到4.5 V以上。同時還解釋了產氣的原因：雙三氟甲烷磺酰亞胺（HTFSI）在正極側因被氧化脫水而產生，并在負極極側與金屬鋰反應導致了氫氣的析出。相關研究成果以“Increasing Poly(ethyleneoxide) Stability to 4.5 V by Surface Coating of the Cathode”為題發表在ACS Energy Letters上。江西特色雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰