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(xué)性能高度依賴(lài)于錳酸鋰材料自身化學(xué)組分、顆粒尺寸、晶體結(jié)構(gòu)和形貌等材料屬性。本文針對(duì)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(guò)一系列分析、表征手段研究循環(huán)前后其晶體結(jié)構(gòu)、材料形貌以及化學(xué)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(xué)性能不同的原因。研究發(fā)現(xiàn)充放電時(shí)未經(jīng)處理的尖晶石LiMn2O4因?yàn)閲?yán)重的Mn溶解和Jahn-Teller效應(yīng)產(chǎn)生了不可逆的相變和形貌變化，容量衰減嚴(yán)重，循環(huán)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(yīng)，但不能完全解決Mn溶解和晶格畸變問(wèn)題，也存在較嚴(yán)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(jié)構(gòu)穩(wěn)定，綜合電化學(xué)性能好，適合用于水系鋰離子電池，提高其整體電化學(xué)性能。白色粉末。熔點(diǎn)234-238 °C(lit.)，密度1,334 g/cm3，溶解度 H2O: 10 mg/mL, clear, colorless。品質(zhì)雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰報(bào)價(jià)表

LiTFSI(雙三氟甲烷磺酰亞酰胺鋰)鋰鹽熱穩(wěn)定性?xún)?yōu)異，但通常會(huì)腐蝕鋁箔。為解決這一問(wèn)題，Matsumoto等將LiTFSI鋰鹽濃度提高，配制了1.8mol/LLiTFSIm(EC)∶m(DEC)=3:7電解液，使用鋁工作電極時(shí)其電化學(xué)窗口達(dá)到了4.5V。通過(guò)分析得到由于在高濃度電解液中，鋁箔表面形成一層氟化鋰LiF鈍化層，成功抑制了鋁箔的腐蝕。Wang等研究了高濃度的LiN(SO2F)2(LiFSA)/碳酸二甲酯(DMC)電解液體系，其可形成三維網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)，從而在5V電壓條件下有效阻止過(guò)渡金屬和鋁的溶解，高電壓石墨C/LiNi0.5Mn1.5O4電池具有優(yōu)異的循環(huán)性能。在10mol/LLiFSI-DMC高濃度電解液中，由于其可形成含氟量較高的界面保護(hù)層，在充電電壓達(dá)到4.6V時(shí)，經(jīng)過(guò)100次循環(huán)后，Li/NMC622電池保持了86%的初始放電容量。高濃度電解液具有高的抗氧化還原性，高載流子密度，可抑制鋁箔腐蝕，熱穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，具有應(yīng)用于高電壓電解液的潛力。然而其也存在不足，如電導(dǎo)率較低、成本較高等，如何提高電導(dǎo)率，降低成本，是推動(dòng)高濃度電解液實(shí)用化進(jìn)程的關(guān)鍵。天津現(xiàn)代化雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰是否能與水反應(yīng)生成硫化氫。

    鋰金屬電池是下一代相當(dāng)有前景的高能量密度存儲(chǔ)設(shè)備之一。然而，鋰金屬在循環(huán)過(guò)程中產(chǎn)生的枝晶可刺破隔膜，引起電池短路甚至。采用固態(tài)電解質(zhì)代替易燃的液態(tài)電解質(zhì)可從根本上解除鋰金屬電池的安全隱患。其中，聚合物固態(tài)電解質(zhì)具有良好的柔性、優(yōu)異的加工性和電解質(zhì)-電極界面相容性。然而，聚合物電解質(zhì)室溫電導(dǎo)較低、機(jī)械強(qiáng)度較弱，限制了其廣泛應(yīng)用。目前，對(duì)聚合物電解質(zhì)的研究多聚焦在提高其離子電導(dǎo)率。離子電導(dǎo)率由固態(tài)電解質(zhì)的離子電導(dǎo)對(duì)電解質(zhì)厚度和面積進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理計(jì)算得到。不同固態(tài)電解質(zhì)的厚度相差較大，因此，即使電導(dǎo)率相近，厚度的差異導(dǎo)致了鋰離子在固態(tài)電解質(zhì)中遷移距離的不同，直接影響了全固態(tài)電池電化學(xué)性能和能量密度。近期，華中科技大學(xué)李真教授和黃云輝教授研究團(tuán)隊(duì)報(bào)道了一種可規(guī)模化制備的超薄柔性聚合物電解質(zhì)。他們利用簡(jiǎn)單的溶劑揮發(fā)法將聚環(huán)氧乙烷（PEO）/雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰（LiTFSI）聚合物電解質(zhì)填充至聚乙烯隔膜的孔道內(nèi)，制備了厚度*為μm的超薄復(fù)合聚合物電解質(zhì)。作者采用價(jià)廉易得、高力學(xué)性能、高孔隙率的電池隔膜作為支撐體，保證了超薄固態(tài)電解質(zhì)的力學(xué)強(qiáng)度、防止全固態(tài)電池在組裝、使用過(guò)程中發(fā)生內(nèi)短路。

中國(guó)科學(xué)院金屬研究所李峰研究員和孫振華研究員等，將原位固化的策略引入到鋰硫電池中，在電解液中加入2, 5-二氯-1, 4-苯醌（DCBQ），使得鋰硫電池電化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中生成的多硫離子可以與DCBQ發(fā)生親核取代反應(yīng)，原位地生成不易溶于醚類(lèi)電解液的固相有機(jī)硫聚合物，從而實(shí)現(xiàn)抑制穿梭效應(yīng)的目的。通過(guò)實(shí)驗(yàn)表征和理論計(jì)算結(jié)合，發(fā)現(xiàn)有機(jī)硫聚合物中的多硫化物可以被共價(jià)鍵合作用限制，該固態(tài)的有機(jī)硫聚合物能夠阻止后續(xù)多硫化物的遷移，使活性物質(zhì)保持在正極中，增加了循環(huán)穩(wěn)定性和活性物質(zhì)利用率。DCBQ上的醌羰基官能團(tuán)可以加快鋰離子的遷移速率，促進(jìn)電化學(xué)反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)過(guò)程，提升電池的倍率性能。在電解液中添加了DCBQ的鋰硫電池，在2C電流密度下放電比容量高達(dá)622 mAh g-1，是不含添加劑的電池容量的3.5倍，在1 C倍率下充放電循環(huán)100圈，電池容量保持率為92%。鋰硫電池的醚類(lèi)電解液中（1 M雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰（LiTFSI），0.2 M硝酸鋰，溶解于1,3二氧戊環(huán)（DOL）和乙二醇二甲醚（DME）的體積比為1:1的混合溶液）添加DCBQ，在***放電產(chǎn)生多硫化物時(shí)，DCBQ上的氯可與多硫離子的孤對(duì)電子產(chǎn)生作用，發(fā)生取代反應(yīng)進(jìn)而縮聚生成固相的有機(jī)硫聚合物。發(fā)展氯磺酰異氰酸酯鋰電池電解液新材料，推進(jìn)雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰國(guó)產(chǎn)化，提升國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。

采用***性原理計(jì)算（DFT）與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法，比較研究了雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰-二草酸硼酸鋰（LiTFSI-LiBOB）、雙三氟甲烷磺酰亞胺-二氟草酸硼酸鋰（LiTFSI-LiDFOB）、雙氟磺酰亞胺鋰-二草酸硼酸鋰（LiFSI-LiBOB）、雙氟磺酰亞胺鋰-二氟草酸硼酸鋰（LiFSI-LiDFOB）四種酰亞胺-硼酸鹽雙鹽電解質(zhì)體系對(duì)抑制鋰枝晶生長(zhǎng)、提升鋰金屬庫(kù)侖效率的作用效果。研究結(jié)果表明，LiTFSI-LiBOB雙鹽電解質(zhì)體系能夠發(fā)揮比較好的效果。該研究成果以“Effects of Imide-Orthoborate Dual-Salt Mixtures in Organic Carbonate Electrolytes on the Stability of Lithium Metal Batteries”為題發(fā)表在ACS Appl. Mater. Inter. 2018, 10, 2469-2479（Xing Li, Jianming Zheng （共同一作）, Mark H. Engelhard, Donghai Mei, Qiuyan Li, Shuhong Jiao, Ning Liu,  Wengao Zhao, Ji-Guang Zhang（通訊作者）, Wu Xu（通訊作者））。此外，為了更準(zhǔn)確的測(cè)定鋰金屬負(fù)極的庫(kù)侖效率，還系統(tǒng)研究了隔膜的影響，研究結(jié)果表明聚乙烯（PE）膜是相對(duì)**穩(wěn)定的隔膜體系。雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰熔點(diǎn)： 234-238℃。品質(zhì)雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰報(bào)價(jià)表

雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰作為六氟磷酸鋰的升級(jí)產(chǎn)品，可改善鋰電池循環(huán)性能、高溫性能和存儲(chǔ)性能。品質(zhì)雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰報(bào)價(jià)表

吉林大學(xué)孫俊奇教授研究小組報(bào)道了一種具有自修復(fù)性能和高離子導(dǎo)電率的柔性固態(tài)凝膠電解質(zhì)。該凝膠電解質(zhì)由含有2-脲基-4[H]啶酮（UPy）基團(tuán)的聚離子液體，咪唑類(lèi)離子液體和鋰鹽（雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰）的**溶液經(jīng)溶劑揮發(fā)和熱壓的方法制備而成。其中，UPy基團(tuán)間的四重氫鍵將聚離子液體交聯(lián)從而形成了穩(wěn)定的聚離子液體網(wǎng)絡(luò)。同時(shí)，由于聚離子液體和離子液體的相容性和靜電相互作用，上述聚離子液體網(wǎng)絡(luò)可以負(fù)載大量的離子液體（離子液體為聚離子液體質(zhì)量的3.5倍）從而形成了固態(tài)的離子液體凝膠（Ionogel）電解質(zhì)。該凝膠電解質(zhì)的離子導(dǎo)電率高達(dá)1.41×10-3S/cm，同時(shí)表現(xiàn)出良好的柔性、彈性和優(yōu)異的不可燃燒性質(zhì)。基于該凝膠電解質(zhì)組裝的Li|Ionogel|LiFePO4電池表現(xiàn)出了良好的充放電循環(huán)性能，該電池在0.2C倍率下循環(huán)120周期后的放電容量和庫(kù)倫效率分別為147.5mAh g-1和99.7%，上述性能均優(yōu)于同等條件下以離子液體或傳統(tǒng)的液態(tài)電解液作為電解質(zhì)所組裝的電池。品質(zhì)雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰報(bào)價(jià)表

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