鋰金屬電池理論比容量可達3860mAh/g，電勢僅為-3.04V(vs 標準氫電極)，并具有非常優異的導電性，是一種理想的高比能鋰離子電池負極材料。但是金屬鋰負極在充電的過程中由于局部極化的原因，會引起鋰枝晶的生長，并由此導致庫倫效率降低和活性鋰的損失，甚至引起安全事故，極大的制約了金屬鋰負極的應用。

金屬鋰二次電(dian)(dian)池(chi)(chi)的(de)設計(ji)中，電(dian)(dian)池(chi)(chi)的(de)性(xing)能高度(du)依賴(lai)電(dian)(dian)解液(ye)(ye)的(de)數(shu)量(liang)和充放(fang)電(dian)(dian)電(dian)(dian)流(liu)密度(du)，在(zai)電(dian)(dian)解液(ye)(ye)數(shu)量(liang)較(jiao)少(shao)時金屬鋰負極與NCM正極間的(de)相互作(zuo)用(yong)，會(hui)加速電(dian)(dian)解液(ye)(ye)在(zai)金屬鋰負極的(de)分解，并形成高阻(zu)抗的(de)SEI膜。但是過(guo)多的(de)電(dian)(dian)解液(ye)(ye)不僅(jin)會(hui)造(zao)成電(dian)(dian)池(chi)(chi)能量(liang)密度(du)的(de)降低，也會(hui)增加電(dian)(dian)池(chi)(chi)的(de)成本，因此開發更加穩定的(de)電(dian)(dian)解液(ye)(ye)，以(yi)減(jian)少(shao)電(dian)(dian)解液(ye)(ye)的(de)用(yong)量(liang)就顯(xian)得尤為關鍵(jian)。

金屬鋰負極來自FMC，添加FEC和DFEC的(de)電解液循環(huan)(huan)性(xing)能(neng)得到(dao)了顯(xian)著的(de)提升。FEC+DFEC則在300次循環(huan)(huan)后仍然保(bao)持了較好的(de)循環(huan)(huan)穩定(ding)性(xing)。循環(huan)(huan)溫度(du)提高(gao)到(dao)45℃，FEC+DFEC混合溶劑電解液仍然保(bao)持了最好的(de)循環(huan)(huan)性(xing)能(neng)，

采用FEC的電解液(ye)(ye)的倍率性能要好于(yu)DFEC和FEC+DFEC電解液(ye)(ye)。

采用FEC+DFEC混(hun)合體系的(de)電解液表現(xian)(xian)出了(le)更(geng)好(hao)的(de)循環穩定(ding)性，可穩定(ding)循環超過(guo)250次，電池也沒有出現(xian)(xian)FEC電池那種容量衰(shuai)降后再恢(hui)復的(de)現(xian)(xian)象(xiang)。這主要是因(yin)為(wei)(wei)FEC+DFEC的(de)混(hun)合電解液體系能夠在(zai)負(fu)極表面形成更(geng)為(wei)(wei)穩定(ding)的(de)SEI膜。

采用FE+DFEC體系(xi)電(dian)(dian)解液的(de)電(dian)(dian)池在開始循環時和(he)循環200次后，電(dian)(dian)池不僅在容量上保持了良好(hao)的(de)穩定性(xing)，電(dian)(dian)池的(de)充放電(dian)(dian)電(dian)(dian)壓也沒(mei)有出現明顯(xian)的(de)衰降。

在(zai)EC基的(de)電解液中，SEI膜的(de)厚(hou)度更厚(hou)，并且(qie)含(han)有(you)較(jiao)多的(de)類(lei)PEO的(de)聚合(he)物成分，這表明在(zai)循環過程中EC在(zai)金(jin)(jin)屬鋰(li)表面的(de)還原聚合(he)，是導致金(jin)(jin)屬鋰(li)電池衰降的(de)主(zhu)要原因。

相比于EC溶(rong)劑，FEC溶(rong)劑中(zhong)形成的SEI膜除了包含一些(xie)(xie)有機成分(fen)(fen)之外(wai)，還包含了一些(xie)(xie)無機成分(fen)(fen)例(li)如(ru)碳酸(suan)鋰(li)(li)、氟化(hua)(hua)鋰(li)(li)、烷基碳酸(suan)鋰(li)(li)等成分(fen)(fen)，這種復合成分(fen)(fen)的SEI膜不僅賦予(yu)了SEI膜的良好的彈性，能夠適應金(jin)屬鋰(li)(li)的體(ti)積(ji)變化(hua)(hua)，同時也能夠讓Li+快(kuai)速(su)穿過SEI膜。

采用EC基電(dian)解(jie)(jie)液的(de)金(jin)(jin)屬(shu)鋰負(fu)(fu)(fu)極表(biao)面(mian)存在大量(liang)的(de)鋰枝(zhi)晶(jing)，枝(zhi)晶(jing)大大增(zeng)加(jia)了(le)(le)金(jin)(jin)屬(shu)鋰負(fu)(fu)(fu)極的(de)表(biao)面(mian)積，加(jia)速了(le)(le)電(dian)解(jie)(jie)液的(de)分解(jie)(jie)。與(yu)之相對的(de)是FEC和(he)DFEC電(dian)解(jie)(jie)液的(de)金(jin)(jin)屬(shu)鋰負(fu)(fu)(fu)極表(biao)面(mian)則(ze)呈現出片狀的(de)金(jin)(jin)屬(shu)鋰，相比于針(zhen)狀的(de)鋰枝(zhi)晶(jing)，電(dian)極的(de)比表(biao)面(mian)積更小，從而有效地改善(shan)了(le)(le)電(dian)極的(de)循環性能(neng)。

研究表(biao)明，相比(bi)于(yu)EC基(ji)電(dian)解液(ye)，FEC基(ji)和DFEC基(ji)電(dian)解液(ye)能夠(gou)(gou)在金(jin)屬(shu)鋰負(fu)極(ji)表(biao)面形成(cheng)有機(ji)(ji)、無機(ji)(ji)成(cheng)分(fen)復(fu)合的(de)(de)(de)SEI膜，從(cong)而及保(bao)證(zheng)了良(liang)好的(de)(de)(de)機(ji)(ji)械穩定(ding)(ding)(ding)性(xing)，也保(bao)證(zheng)了Li+的(de)(de)(de)遷移，從(cong)而有效地提(ti)升(sheng)了金(jin)屬(shu)鋰電(dian)池(chi)的(de)(de)(de)循(xun)環穩定(ding)(ding)(ding)性(xing)。同時FEC+DFEC復(fu)合電(dian)解液(ye)體系(xi)在金(jin)屬(shu)鋰電(dian)池(chi)中，DFEC會首先(xian)分(fen)解形成(cheng)穩定(ding)(ding)(ding)的(de)(de)(de)SEI膜，減少FEC的(de)(de)(de)分(fen)解，剩余的(de)(de)(de)FEC則能夠(gou)(gou)在循(xun)環中不斷修(xiu)復(fu)SEI膜的(de)(de)(de)損壞，從(cong)而進一步提(ti)升(sheng)電(dian)池(chi)的(de)(de)(de)循(xun)環穩定(ding)(ding)(ding)性(xing)。