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第一作者：Jingwei Xiang
通讯作者：卢怡君
通讯单位：香港中文大学
论文速览
本论文综述了醚基高压锂金属电池（HV-LMBs）的最新进展，并提出了基于电化学性能、安全性和工业可扩展性的系统设计原则。
文章讨论了醚基电解液在HV-LMBs中的应用挑战，包括循环寿命短、安全性有限和复杂的失效机制，并为未来的发展提出了路线图。
图文导读
图1：展示了醚基HV-LMBs的基础研究和商业应用的示意图。(a) 部分描述了通过优化锂盐浓度和类型、改变溶剂分子结构和引入功能添加剂等策略来增强电解液的稳定性。(b) 部分强调了在商业应用中需要考虑的成本、电池安全性和实际能量密度等因素。
图2：(a) 阐释了醚基HCEs、LHCEs和高熵电解液在HV-LMBs中的溶剂化结构示意图。(b) 提供了锂盐优化的综合评估。
图3：(a) 描述了醚基HV-LMBs的三种不同的溶剂工程策略。(b) 比较了不同电解液的离子导电性和氧化稳定性。
图4：比较了三种不同的醚基电解液优化策略在HV-LMBs中的关键性能。
图5：提出了基于电化学性能、安全性和工业可扩展性的醚基电解液设计原则，用于商业HV-LMBs。
图6：基于机制研究和应用研究，提出了商业醚基HV-LMBs的发展路线图。
总结展望
尽管醚基HV-LMBs相较于传统锂离子电池在能量密度上具有显著优势，但在实现商业化应用方面仍面临诸多挑战，包括循环寿命不足、安全性问题以及生产成本高。
未来的研究需要在机制理解和实际应用两方面同时推进，例如深入研究CEI和SEI的失效机制、热失控机制，建立标准化的性能评估标准，并提高安全评估标准。这些努力将有助于提升醚基HV-LMBs的电化学性能和安全性，为其商业化铺平道路。
文献信息
标题：Ether-based High-Voltage Lithium metal Batteries: The Road to Commercialization
期刊：ACS Nano
DOI：10.1021/acsnano.4c00110
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