在高电流条件下实现锂金属电池（LMBs）的高效循环对于其实际应用至关重要。为此，研究人员提出了多种电解液优化策略，主要集中在三个领域：浓电解液、含氟电解液和电解液添加剂。
在此，福建师范大学陈育明团队报道了一种含有氟、氮和碘元素的新型添加剂（命名为FCS），用于在高电流条件下稳定锂金属负极。
实验结果和分子动力学（MD）模拟表明，FCS的阳离子能够选择性地吸附在电极表面，优化内亥姆霍兹平面（IHP）结构，有效调控表面电场，从而促进锂的均匀沉积。同时，FCS的优先分解产生了一种由LiF、Li₃N和LiI组成的坚固且离子导电的固体电解质界面（SEI）。
基于此，使用FCS添加剂的Li||Cu电池在极高的20 mA cm⁻²电流下经过400个循环后，展现出98.12%的平均库仑效率（CE）。此外，Li||SPAN电池在0.5 A g⁻¹下经过200个循环后仍保持1126 mAh g⁻¹的可逆容量。
图1. FCS在锂金属负极上的静电吸附与分解
总之，该工作成功开发了一种含有氟、氮和碘元素的FCS添加剂，用于在高电流条件下稳定锂金属负极。FC⁺阳离子在电极表面的静电吸附作用能够优化内亥姆霍兹平面（IHP）结构，并有效调控界面处的电场。
此外，FCS的优先分解促进了由LiF、Li₃N和LiI组成的坚固且离子导电的固体电解质界面（SEI）的形成。引入1 wt.%的FCS后，组装的Li||Cu电池在极高的20 mA cm⁻²电流密度下展现出卓越的循环稳定性，平均库仑效率（CE）高达98.12%。
同时，FCS添加剂在正极处分解形成一层薄的CEI层，其具有足够的杨氏模量以减少多硫化物的溶解，从而进一步增强Li||SPAN电池的界面反应动力学和电化学性能。因此，该工作为未来针对特定操作条件（尤其是超快充电）的电解液设计提供了新的策略。
图2. 电池性能
Synergizing Interfacial Electric Field Regulation and In‐situ Robust Interphases for Stable Lithium Metal Batteries at High Currents, Angewandte Chemie International Edition 2025 DOI: 10.1002/anie.202501005