隨著清潔能源應(yīng)用的日益擴(kuò)大和對(duì)電動(dòng)汽車需求不斷增長(zhǎng)，鋰電池儲(chǔ)能技術(shù)已經(jīng)不能滿足人們?nèi)粘Ｐ枨螅虼?，開(kāi)發(fā)高性能鋰電池成為當(dāng)前迫切目標(biāo)。提升電池的能量密度可以通過(guò)增加電池容量和提高電池電壓的方式來(lái)解決，其中，高電壓尖晶石型鎳錳酸鋰(LiNi0.5Mn1.5O4,LNMO)正極獲得了研究人員的極大關(guān)注。LNMO的工作電壓可以達(dá)到4.7V以上，同時(shí)，此類正極材料也更加經(jīng)濟(jì)環(huán)保。得益于其獨(dú)特的三維孔道結(jié)構(gòu)，鋰離子在LNMO內(nèi)可以快速進(jìn)出從而加快電池充放電速率。然而，傳統(tǒng)電解液在高電壓極易發(fā)生嚴(yán)重的氧化反應(yīng)從而導(dǎo)致巨大的第一圈不可逆容量和不斷加厚的固體電解質(zhì)界面膜（SEI）。因此，開(kāi)發(fā)長(zhǎng)循環(huán)壽命，高容量，高倍率的LNMO正極材料仍然充滿了挑戰(zhàn)。

針對(duì)這一問(wèn)題，美國(guó)橡樹(shù)嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室/田納西大學(xué)的孫曉光研究員，戴勝教授及博士生李運(yùn)超等人最近在AdvancedEnergyMaterials期刊上發(fā)表了一篇:“ANovelElectrolyteSaltAdditiveforLithium-IonBatterieswithVoltagesGreatthan4.7V”的研究報(bào)告，介紹了一種有效提升LNMO高電壓正極材料性能的電解液添加劑Lithiumbis(2-methyl-2-fluoromalonato)borate(LiBMFMB)。電解液添加劑是電池里不可或缺的一部分，通過(guò)其少量的添加，可以在電池的正負(fù)極表面形成更加穩(wěn)定的SEI。實(shí)驗(yàn)表明，通過(guò)在傳統(tǒng)電解液里添加0.05MLiBMFMB可以使LNMO的半電池在1C速率的條件下經(jīng)過(guò)100圈充放電循環(huán)后容量衰減從未添加時(shí)的42.18%下降為13.5%。于此同時(shí)，循環(huán)伏安曲線顯示含有添加劑的電池在第一圈就可以形成穩(wěn)定的SEI膜，然而無(wú)添加劑的電池需要更多圈循環(huán)以后才形成有效的SEI。XPS顯示LiBMFMB可以降低LiPF6的分解，從而形成更薄的SEI。此外，在石墨和LNMO組成的全電池中0.05MLiBMFMB可以使首次庫(kù)倫效率達(dá)到90.4%，然而無(wú)添加劑的全電池首次庫(kù)侖效率只有66.8%。此項(xiàng)研究為今后大規(guī)模應(yīng)用高電壓尖晶石型鎳錳酸鋰奠定了基礎(chǔ)，通過(guò)添加少量的LiBMFMB可以低成本并有效的改善LNMO的性能。當(dāng)前，此類電解液添加研究正在進(jìn)行。