高浓度电解液有哪些优异性能？

电解液是锂电池的关键材料, 对电池的倍率、容量、循环寿命、适用温度和安全等性能影响显著。电解液一般由锂盐、溶剂和添加剂组成，当电解液中锂盐浓度提升至3mol/L以上时, 溶剂分子与 Li⁺ 的配位数会减少至 1—2 个, 且溶液中几乎不存在自由溶剂分子, 锂盐通常以聚集体AGGs和接触离子对CIPs形式存在, 这就构成了高浓度电解液。

高浓度电解液具有优异的性能，具体如下：

(1)防止石墨剥离

含碳酸乙烯酯溶剂电解液能在石墨负极表面形成含氟化锂的稳定SEI膜, 避免Li⁺溶剂化合物在石墨层的共嵌，但 EC 存在高黏度、高熔点的缺点, 影响电池低温性能和快速充放电性能。通过提高电解液中锂盐浓度, 可以使石墨电极在不含碳酸乙烯酯溶剂的电解液中具备良好兼容性。

(2)改善倍率性能

Yamada 等发现高浓度(3.6 mol/L)LiFSA/DME(1,2-二甲氧基乙烷)电解液具有良好的界面膜促进Li+嵌入/脱出反应，且电化学双电层界面中的Li+浓度较高，相比稀浓度的 LiFSI/DME 电解液 Li+迁移数较大，有利于改善电池的倍率性能。 

（3）抑制铝箔腐蚀

磺酰亚胺类锂盐(如 LiFSI、LiTFSI 等)的离子电导率较高, 热稳定性和电化学稳定性较高。但该类锂盐电解液的 Al 腐蚀问题严重。研究人员发现高浓度磺酰亚胺类锂盐电解液可抑制 Al 箔腐蚀。

(4)促进SEI 膜的形成，抑制锂枝晶有助于金属锂的长期稳定循环

研究表明, 提升电解液锂盐浓度可在Li金属表面形成稳定SEI膜, 提高电极稳定性和电池库伦效率。

综上，高浓度电解液通过改变锂离子的溶剂化状态, 使其具有更宽的电化学窗口和更好的安全性, 同时具有防止石墨剥离、提高金属锂循环稳定性和抑制铝箔腐蚀等优点。

相关链接：双氟磺酰亚胺锂盐（LiFSI）、双三氟甲烷磺酰亚胺锂（LiTFSI）