关于双三氟甲烷磺酰亚胺锂应用的新发现

水溶液器件通常在低电压下工作，受限于水的窄电化学稳定窗口和严重的析氢副反应，同时没有像非水电解质那样，具有固体电解质界面（SEI）的动力学保护。 一种盐包水（WIS）电解液的突破有了很大的进展，其 在H2O中使用了超浓锂盐（21 M双三氟甲烷磺酰亚胺锂， LiTFSI）。 在早期的锂离子电池试验中，超浓LiNO3电解质的发展已有几十年的历史，但这些电解质从未形成过界面。显然，除了高浓度外，阴离子化学也是诱导水界面形成的关键因素。以前的研究揭示了WIS电解质形成的界面化学，如LiF、Li2O和Li2CO3的混合物。虽然LiF必须由氟化的阴离子贡献，但目前人们无法合理地解释为什么不能在基于无机阴离子（LiNO3和Li2SO4）的其他超浓缩电解质中形成界面相，即使已经存在O2和CO2作为Li2O和Li2CO3的来源。研究发现 在5mol kg−1 的LiTFSI时达到最大强度。这种TFSI-CO2络合物及其还原化学特性能够将水溶液电解质的界面响应性与其块体性质分离，从而使高电压水溶液锂离子电池在稀水盐电解质中具有实用价值。所开发的CO2/水包盐电解质（SIW）不仅继承了WIS电解质的宽电化学稳定窗口和不可燃性，而且成功地克服了盐过多带来的诸多缺点。