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202602005.pdf
文章编号：1672-6987（2026）02-0033-06；DOI：10. 16351/j. 1672-6987. 2026. 02. 005
翟芳芳，周新红* （青岛科技大学 化学与分子工程学院，山东 青岛 266042）
摘 要：锂金属电池因为其较高的能量密度引起了广泛关注。然而，传统的碳酸酯电解液通 常与锂金属的兼容性较差，会引发一系列严重的副反应并导致锂枝晶的生成，极大地缩短了 锂金属电池的使用寿命并给电池带来了严重的安全隐患。为此，以双（3-乙基-5-甲基-4-马来 酰亚胺基苯基）甲烷（NO）作为离子液体电解液的添加剂，设计了一款基于不燃 1-乙基-3-甲基 咪唑双（三氟甲磺酰）亚胺（［EMIm］［NTf2］）的咪唑基离子液体电解液（IL-NO）。通过 NO 的 电化学调节作用，离子液体电解液对锂负极界面兼容性得到了有效改善，使 Li/Li 电池可以在 1 200 h 内保持稳定且可逆的锂电镀/剥离行为。界面表征结果显示，离子液体和 NO 共同参与 形 成 了 富 LiF 和 Li3N 的 钝 化 固 体 电 解 质 界 面（SEI），有 效 抑 制 了 锂 枝 晶 生 成 。 基 于 此 ， LiCoO2/IL-NO/Li 电池在室温下表现出优异的循环性能，在循环 300 次后的容量保持率达到 74. 6%，平均库仑效率高达 99. 7%。
关键词：离子液体电解液；锂金属电池；锂金属负极；固体电解质界面
中图分类号：TQ 317 文献标志码：A
引用格式：翟芳芳，周新红 . 不可燃咪唑基离子液体电解液助力长寿命锂金属电池［J］. 青岛 科技大学学报（自然科学版），2026，47（2）：33-38.
ZHAI Fangfang， ZHOU Xinhong. Non-flammable imidazole-based ionic liquid electrolyte toward long-cycling life lithium metal batteries［J］. Journal of Qingdao University of Science and Technology（Natural Science Edition），2026，47（2）：33-38.
Non-Flammable Imidazole-Based Ionic Liquid Electrolyte Toward Long-Cycling Life Lithium Metal Batteries
ZHAI Fangfang，ZHOU Xinhong （College of Chemistry and Molecular Engineering， Qingdao University of Science and Technology，Qingdao 266042， China）
Abstract：Lithium metal batteries have attracted wide attention due to their high energy density. However， conventional carbonate electrolytes generally possessed poor interface compatibility and induced the growth of lithium dendrite. As a consequence， it resulted poor cell per⁃ formance and severe safety hazards for lithium metal batteries. Based on an innovative additives of bis（3-ethyl-5-methyl-4-maleimidophenyl）methane （NO）， we designed an 1-ethyl-3-methy⁃ limidazolium bis（trifluoromethylsulfonyl）imide （［EMIm］［NTf2］） based non-flammable ionic liquid electrolyte （IL-NO）. Through the electrochemical regulation of NO， the compatibility of ionic liquid electrolyte with lithium anode were effectively improved， leading to a reversible Li plating/stripping behavior over 1 200 h with 40 mV stable polarized voltage. The interface characterization results demonstrated that ionic liquid and NO formed a LiF-rich and Li3 N-rich stable solid electrolyte interface （SEI）， thereby effectively suppressing the growth of dendrite. As a consequence， LiCoO2/IL-NO/Li batteries exhibited an excellent cyclability with 74. 6% capacity retention and up to 99. 7%， Coulombic efficiency after 300 cycles under ambient temperature.
Key words：ionic liquid electrolyte； lithium metal battery； lithium metal anode； solid electrolyte interface
收稿日期：2025-07-02
基金项目：国家自然科学基金项目（52072195）.
作者简介：翟芳芳（1996—），女，硕士研究生 . * 通信联系人 .
