可提高金属锂电池循环寿命的方法有些？

第一，锂离子在工作发生电解的时候，电解液所含的物质主要是酯类溶剂，它的反应活性比较高，很容易被分解，所以用在锂电池中稳定性较差；但是另外一种物质醚类溶剂，它的稳定性相对较好，同时还能抑制金属锂枝晶的生长。所以我们可以看出锂电池中的酯类溶剂在反应的时候，会产生更多的副作用，使得电池的循环次数大大降低，寿命也会因此也减少。

 

第二，我们知道金属锂的性能非常的活泼，还原性也较强，它在沉积的过程中存在的一种致密度就显得非常重要，这种物质可以很好的减少金属锂与电解液的一些接触面积，同时也能够避开一些副作用的发生，从而促进循环寿命的增长。

 

另外，如果要使得金属锂电池有更强的稳定性，以及循环寿命得到更好的增长，还可以改善电解液内物质的构成比例，稳定性能较强的物质比例可以有所上浮，从而改善电池的密度等性能。

 

总而言之，想要提高金属锂电池的循环寿命，不仅仅需要改善电解液里面高浓度的醚类溶剂；还要改善金属锂本身的一些沉积特性。所以，为了使得循环寿命更久，续航里程更长，金属锂电池还是很有必要卷土重来的。首先，作者选择LiFSI作为锂盐的重要原因是其较LiPF6有着更好的离子电导率性能。如图1所示，无论是LiFSI电解液还是LiPF6电解液，其离子电导率都随着温度的升高而增加，在0.5-2 M范围内离子电导率随着浓度的增加呈过山车现象。值得注意的是，在同等温度和浓度条件下，LiFSI电解液始终较LiPF6电解液有着更高的离子电导率，并且在1.5-2 M浓度范围内LiFSI电解液离子电导率的降低趋势明显低于LiPF6电解液。

Li+迁移数也是衡量电解液的重要参数之一，其可通过以下公式计算得到：

 

式中Iss为稳态电流值，I0为初始电流，∆V是施加电压，R0和Rss分别是极化前后电极电阻。根据图2中的结果可计算得到LiPF6的Li+迁移数为0.382，LiFSI的Li+迁移数为0.495。作者认为由于FSI-的离子半径(95 Å)大于PF6-的离子半径(69 Å)，使得FSI-移动速率偏慢，导致LiFSI中Li+有着相对更快的移动速率。如前所示，Li+传质速率也是影响电池快充能力的重要因素，LiFSI的Li+迁移数越高意味着使用其作为锂盐的电池快充能力越强。

    随后作者对比了LiPF6和LiFSI作为电解液锂盐在NCM811/石墨电池中的快充表现。如图3a所示，在1 C充电倍率下使用LiPF6和LiFSI作为电解液锂盐的电池达到4.2 V电压所用时间分别为49.5 min和53.1 min。从图3a到图3d，可以明显看到随着充电倍率的增大，二者达到4.2 V电压所用时间差距不断增大。如图3d所示的5 C快充(12 min充电时间恒定)，LiPF6电池CC阶段持续时间才4.2 min，而LiFSI电池CC阶段持续时间可达到7.4 min。在同等充电时间条件下，CC阶段时间越长意味着所充入电池的容量越多，电池的放电容量也相对越高，图4所示的充放电曲线验证了以上结论。因此，使用LiFSI作为电解液锂盐可以在同等充电时间下让电池获得更多的容量。