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水是当前电池行业的不速之客，几乎所有电池生产工序都严格禁止使用水。特别是，由于要求电解液中的水含量极低（低于 20 ppm），因此必须使用不含水的原材料和超干燥条件，这导致材料成本、能耗和生产复杂性大大增加。
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图1. 锂金属电池中严格的含水量控制和水危害示意图上海交通大学孙浩等研究表明，硝酸锂（LiNO3）可以有效地恢复锂金属全电池的含水电解液。具有双重功能的NO3-阴离子不仅能与水分子产生强烈的相互作用，从而抑制六氟磷酸根阴离子的水解，而且还能形成坚固的固体电解质界面相（SEI），从而提高锂金属沉积和剥离过程的电化学可逆性。
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图2. 采用不同电解液的锂金属电池性能实验显示，首个实用的Li/LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2全电池在采用含水电解液和负极/正极容量（N/P）比为3.8的条件下，可提供511 Wh kg-1的高能量密度和令人印象深刻的240次循环稳定性。值得注意的是，LiNO3的引入可以耐受潮湿的电解液制备原料，并能在储存5天后使潮湿的电解液恢复活力，这为克服当前电池行业中的水危害提供了一种新的范例。![]()
图3. 不同电解液中SEI的分析和锂沉积形态Dual-Functional Lithium Nitrate Mediator Eliminating Water Hazard for Practical Lithium Metal Batteries. Advanced Energy Materials 2023. 返回搜狐，查看更多
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