DN基電解液是最好的鋰電解液嗎？

理解鋰電極在DN基電解液中(LiAsF6-DN/TBA)的優(yōu)異性能對(duì)改進(jìn)商品化鋰電池的性能是非常重要的。這是因?yàn)樗堑侥壳盀橹刮墨I(xiàn)中報(bào)道的金屬鋰蓄電池最優(yōu)的電解液體系，它有可能在商品化鋰蓄電池中得到應(yīng)用。在DN基電解液中，鋰的循環(huán)效率非常高，鋰的沉積形態(tài)也非常光滑，這主要是由于鋰在DN基電解液中，其表面的I膜主要由一些離子組分如HCOOLi、CH3CH20CH20Li(DN還原產(chǎn)物)、LiF和LixAsFy(鋰鹽還原產(chǎn)物)以及DN的低聚物(DN還原產(chǎn)物)組成。DN的低聚物不溶于電解液，而且由于它們含有0Li+邊基團(tuán)(Edge groups)而粘結(jié)在鋰電極表面上，由于在這一溶劑中鋰電極SEI膜含有這一彈性組分，而使鋰電極表面EI膜非常柔韌。因此鋰在這一電解液體系中沉積或溶解時(shí)，能更好地適應(yīng)金屬鋰的體積變化，所以能夠?yàn)殇嚨某练e提供更好的鈍化。

充放電電流密度對(duì)鋰電極性能的影響及容量衰減機(jī)制鋰電極表面總是覆蓋著一層由Li20-LiOH組成的原始膜，當(dāng)它浸沒在DW基電解液中時(shí)，它們?nèi)匀痪哂幸欢ǖ姆€(wěn)定性。當(dāng)它以較低的速率放電時(shí)，這層原始膜并不是很快的發(fā)生變化，而是保持著部分的穩(wěn)定性。隨后，由于只有部分的鋰表面與電解液的組分發(fā)生反應(yīng)，而另一部分仍然保持著原有的表面化合物，導(dǎo)致鋰電極的表面變得非常不均勻。因此在上述情況下，鋰電極的表面是不均勻的和馬賽克狀的，從而導(dǎo)致鋰沉積過程的不均勻性，也就產(chǎn)生了枝晶，鋰被腐蝕的速度加快，這樣整個(gè)電池的性能，從循環(huán)壽命的角度來說，就變得很差。 當(dāng)這些鋰電池體系以較高的速率放電時(shí)，覆蓋在原始表面膜下面的鋰會(huì)很快被耗竭，因此這些表面就會(huì)變得非常不穩(wěn)定，很快被由溶劑還原產(chǎn)物組成的SEI膜所取代，這樣鋰的沉積過程就可能非常均勻，鋰的沉積形態(tài)也比較光滑。 雖然在DN基電解液中，鋰電極表面的鈍化非常有效，但是要得到完全致密均一、一點(diǎn)缺陷都沒有的SEI膜幾乎是不可能的。因此在充放電過程中，鋰電極與電解液之間不可避免地存在一些小規(guī)模反應(yīng)，循環(huán)過程中電解液與鋰的不斷反應(yīng)，消耗掉電池中有限的鋰和電解液是限制電池循環(huán)壽命的重要原因，它最終導(dǎo)致了電池的破壞。