8月20日消息，据Nature Chemistry当日发表的研究论文《Understanding and suppressing gas evolution in lithium metal batteries with ether-based electrolytes》，研究人员首次对醚基电解液体系锂金属电池（LMB）的产气行为进行了系统量化，并阐明了背后的化学反应机制，第一作者为Samantha T. Hung。

高能量密度锂金属电池被视为下一代电池技术的核心方向，但循环过程中的产气问题一直威胁其安全性与商业可行性，而此前的产气研究多集中于酯类电解液体系，醚基体系的综合研究长期缺乏。

该研究的核心发现有三个方面。其一，研究将CO和CO2的生成追溯到正极侧，将CH4（甲烷）的生成追溯到负极侧；其二，CO和CO2在锂负极表面会被消耗并转化为碳酸锂等含锂物种；其三，虽然CH4最终成为气相产物的主导成分，但其演化在循环中存在一个明确的起始点，并非从循环一开始就持续发生。

研究进一步表明，在一种高浓度醚类电解液中，通过对负极进行活化处理，可以改善锂沉积形貌并抑制界面副反应，使产气起始点和电池失效所对应的循环数延长了一个数量级。

值得注意的是，这一提升无需改变电解液配方本身即可实现。研究指出，这一策略使业界可以重新评估此前被认为不实用的电解液体系，为提升商业化锂金属电池的安全性与性能提供了务实的工程路径。

从产业视角看，该成果的意义在于把产气这一安全问题的解决思路从配方更换转向界面调控：醚基电解液因与锂金属负极兼容性好而备受关注，但产气隐患制约其落地，阳极活化策略证明同一配方在界面状态改善后表现截然不同，这为电解液筛选和电池老化工艺设计提供了新的评价维度。 （来源：Nature Chemistry）