锂硫电池，被认为是高能量密度电池技术中最具潜力的体系之一。近期，中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心怀柔研究部、清洁能源实验室E01组刘涛博士在索鎏敏特聘研究员的指导下，从超轻电解液（Angew. Chem. Int. Ed. 2021, 60, 17547–17555）、锂友好型低密度电解液（Adv. Mater. 2021, 2102034）等方面入手展开系列研究。提出在固定电解液体积用量条件下，降低电解液密度解决锂硫电池中非活性电解液质量占比过高的问题。图1. (a) 不同E/S比下锂硫全电池中各成分质量占比，(b) 电解液密度对锂硫电池质量能量密度的影响从电解液密度入手，以“变质不变量”的方法，通过有效调控电解液中盐的种类、浓度并在电解液中引入锂友好型、低密度单醚溶剂，获得了密度仅为0.83 g/mL的超低密度锂硫电池电解液。
图2. 使用超轻或常规电解液对金属锂沉积行为的影响， (a) 不同电解液Li-Cu库伦效率，(b-c) 不同电解液下金属锂表面的F、N的XPS能谱，(d-f) 常规电解液下锂的沉积形貌， (g-i) 超轻电解液下锂的沉积形貌
图3 . (a) 氟化硅烷溶剂分子(TFMTMS)结构，（b）TFMTMS与传统氟化溶剂密度对比，（c）金属锂泡于TFMTMS后的F元素XPS，（d）金属锂泡于TFMTMS后的Si元素XPS，（e-f）TFMTMS与LiTFSI中F与金属锂反应的能大小模拟。
文献链接： /doi/10.1002/ange.202103303 /doi/10.1002/adma.202102034原文链接： 本文来自“中国科学院物理所”官网，略有删减。