文献总结2-锂基-高浓度电解液发展-Wang teamworks

 水系的优点：inflammable,safety, green,cheap

          问题：narrow electrochemical stability window (1.23 V水解)，金属负极的枝晶生长，腐蚀及钝化，

马里兰大学王春生组提出高浓度电解质助力水系锂电

2015年science，高浓度电解液 （21M LiTFSI--双(三氟甲烷磺酰)亚胺锂）促进电极与电解液界面形成保护膜(LiF)，拓宽电压范围(1.23--3.0 V)，LiMn2O4//Mo6S8

2016年Angewandte, 提高电解液浓度至28M (21 m LiTFSI and 7 m LiOTf, LiOTf--三氟甲烷磺酸锂)，拓宽电压范围(1.23--3.07 V)，抑制正负极的水电解反应。LiMn2O4//carbon-coated TiO2

高浓度电解质正负极保护原理

1. 选择TFSI-，可以形成LiF rich 可以类似电子能垒，让锂离子迁移，阻止水还原。

2. 随着电解液浓度的增加，由于形成了盐包水模型，水不容易发生HER，OER反应--三电极体系CV证明；

3. 随着电解液浓度的增加，正极的氧化还原峰向高电位偏移，负极的氧化还原峰向低电位偏移，有更大的电压工作范围--三电极体系CV表明。
   

4. 盐包水型模型假设--TFSI-表面的氧不易与锂结合反应--DFT分子模拟等理论计算结合拉曼，氧17核磁说明。

1. 碳包覆TiO2促进电解质形成稳定的SEI膜，从而提高材料的循环稳定性；

参考文献：

“Water-in-salt” Electrolyte Enables High-Voltage Aqueous Lithium-Ion Chemistries（2015，science）

Advanced High-Voltage Aqueous Lithium-Ion Battery Enabled by “Water-in-Bisalt” Electrolyte (2016, Angew. Chem.)

2021.4.27 YING