湖南大學馬建民教授發表了《新型鋰電池電解液及添加劑技術創新》的演講。

我們比較關注電解液中基礎的科學問題，整個報告會有一些偏基礎科研問題。

這個報告主要是介紹我們組這兩年來關于電解液和電解液添加劑的進展。

之前很多嘉賓已經做了很多詳細的介紹，我不做贅述。

雖然鋰電池的能量密度比較有限，我們對于高能密度儲能的追求是無限的。那我們怎么樣增加電池的能量密度呢？其中有一個發展方向，把石墨負極換掉，換成處理能量更高的金屬鋰電池。金屬鋰電池也面臨非常多問題，尤其是金屬鋰負極相比石墨負極更活潑，需要更多電解液對它進行覆蓋，才能覆蓋掉整個表面，使得穩定界面體系，這會增加成本。

在鋰的沉積過程中不是均勻的沉積，鋰很容易形成數字狀的晶體，我們稱之為智晶，如果不限制它的增長，會給電池安全性帶來風險。

我們的工作主要是解決鋰負極界面的問題。

我們需要配位添加劑是調控Li+溶劑化、Li成核與省長，由于Li+與冠醚之間的強配位，冠醚可以有效的使Li+脫溶劑化，在電場作用下，Li/冠醚絡合物優先聚集在陽極表面，從而改變表面離子分布與SEI組分。

我們也采用了分子動力學模擬，從動力上闡述了它是怎么樣到達正負極界面的，分子結構會有比較大的中心，這個中心就可以和鋰例子發生靜電力的作用，然后帶到正負極的界面，參與成膜的過程。

 通過表征發現，在采用了添加劑分子之后，在高鎳811三元材料的界面形成的界面膜更均一，而且也更密實，這對循環穩定性也大幅提升。

電解液是非常復雜的體系，不僅僅有本身的溶劑和電解質的作用，我們提出了“電解液添加劑分子多因素子設計原則”, 從多個角度系統設計、研究新型金屬電池電解液添加劑，充分利用添加劑分子各個部分，從電極表面成膜、鋰離子溶劑化、鋰成核和生長等多因素來設計。

相比于溶劑分子，Li+與氟磺酸添加劑的結合能更高。所以更容易與添加劑分子形成配位。分子動力學模擬的結果也可以證明這一點。

全氟磺酸鉀添加劑有助于形成一層薄而均勻的CEI膜，阻止622正極金屬溶出，并縮短Li+擴散距離。

我們希望以比較先進的視角，從多角度認知電解液里面的各種問題，我們組下一步的工作，更理論化，更詳細研究同素異形體和電解液對于電池的影響。

雖然我的報告比較偏理論，我想也是和今天的會議有結合點的，我們雖然做的是金屬鋰電池的性能優化，但很多問題，比如鋰的脫容器化，這對低溫電池的意義非常大。