據(jù)外媒報道，韓國蔚山國家科學(xué)技術(shù)研究院（Ulsan National Institute of Science and Technology，UNIST）能源與化學(xué)工程學(xué)院Nam-Soon Choi 和Sang Kyu Kwak教授領(lǐng)導(dǎo)的聯(lián)合研究小組研發(fā)出一種采用含氟原子溶劑的離子濃縮電解液。該電解液能夠均勻地在鋰金屬電池的正負極上形成保護膜，延長整個電池壽命，增加其能量輸出。
當鋰離子在電池陽正負極之間移動時，鋰金屬電池或鋰離子電池就會發(fā)生充放電。此時，鋰離子移動的通道是電解液，而電解液本身會在電極（陽極/陰極）表面發(fā)生反應(yīng)，形成保護膜。不過，當形成的保護膜并不均勻時，問題就會出現(xiàn)。
如果保護膜不均勻，金屬鋰會在大幅出現(xiàn)在負極，即產(chǎn)生枝晶，導(dǎo)致電池短路，或改變了正極，降低了電池性能。因此，必須制造一種理想型保護膜，為此而且必須有效控制電解液的成分。
Nam教授的研究小組研發(fā)出一種新型含氟化合物，可以同時保護電池的正負極，并增加電池的能量輸出。氟與鋰發(fā)生反應(yīng)，會在鋰電極表面形成保護膜，當保護膜部分被損壞時，也能進行修復(fù)。
Kwak教授的團隊利用理論計算，確定含氟溶劑的反應(yīng)趨勢和反應(yīng)機制。研究人員發(fā)現(xiàn)，氟醚溶劑比常規(guī)氟更容易發(fā)生還原反應(yīng)，具有易釋氟的特性，能夠促進在陰極上形成保護膜（氟化界面）。
預(yù)計此次發(fā)現(xiàn)有助于改善下一代高能量密度電池的電化學(xué)性能，包括采用與鋰金屬電池相同正極的鋰離子電池。