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Li/CFx一次电池存在功率密度低、电压滞后严重等问题。研究人员设计 DMA 基电解液提升其放电平台。结果显示优化电解液（1M LiTFSI/DMA-PC，7:3 体积比）使 1C 下比容量达 726mAh/g、比能量 1634Wh/kg、电压平台 2.32V，袋式电池中性能亦佳，为电池电解液设计提供新思路。
在能源需求日益增长的今天，电池技术的革新始终是科研领域的焦点。锂 / 氟化碳（Li/CF
x）一次电池凭借高能量密度、低自放电率和良好安全性，在军事、医疗及极端环境设备（如极地无人机、深海探测器）中展现出独特优势。然而，其自身存在的短板却如乌云般笼罩着应用前景 —— 功率密度低下、电压滞后现象显著，尤其是低电化学势能导致的电压平台不理想，以及高放电电流下易出现的容量损失问题，严重制约了它在更多场景的推广。这些困境的根源，很大程度上在于氟化碳材料本征电导率低，致使锂离子传输动力学受限，同时电解液与电极界面反应产生的厚界面层（CEI）进一步阻碍了离子扩散。
为突破这一技术瓶颈，南京信息工程大学的研究人员展开了针对性研究。他们将目光投向电解液体系的优化，试图通过溶剂创新为 Li/CFx电池性能提升打开新窗口。研究成果发表在《Applied Surface Science》，为该领域的发展添上了浓墨重彩的一笔。
研究人员采用的关键技术方法包括：电解液配制（将锂盐双（三氟甲烷磺酰）亚胺锂（LiTFSI）溶于 N,N - 二甲基乙酰胺（DMA）和碳酸丙烯酯（PC）混合溶剂）、电池组装（制备 CFx正极片并组装扣式电池及袋式电池）、电化学性能测试（恒流放电测试、GITT 测试以计算锂离子扩散系数）。
不同酰胺溶剂对放电性能的影响
酰胺类溶剂作为非质子极性溶剂，兼具高介电常数与低粘度特性。高介电常数可削弱离子间库仑力，促进锂盐解离，提升电解液离子电导率；低粘度则利于锂离子扩散。通过对比发现，DMA 相较于 N,N - 二甲基丙酰胺（DMP）等其他酰胺溶剂，介电常数更高（37.78），且粘度更低（0.92mPa?S），与 PC（介电常数 69，冰点 - 48.8°C）复配后，能有效改善电解液离子传输能力。
优化电解液的性能表现
经优化的 1M LiTFSI/DMA-PC（7:3 体积比）电解液展现出优异性能。在 1C 放电速率下，Li/CFx电池比容量达 726mAh/g，比能量提升至 1634Wh/kg，电压平台从原有水平显著提升至 2.32V。袋式电池测试进一步验证了该电解液的实用性，其在更大规模电池体系中仍能保持良好放电性能。
放电机制分析
通过机理研究发现，高介电常数的 DMA 溶剂加速了锂离子迁移，优化了电极 / 电解液界面反应动力学。DMA 促使更多 C-F 键断裂，生成富含 LiF 的稳定界面层，均匀锂离子通量分布，减少副反应发生，从而提升电池整体反应效率与稳定性。
研究结论表明，DMA 基电解液通过提升离子电导率、优化界面反应，显著改善了 Li/CFx电池的放电平台与能量密度。这一成果不仅为解决 Li/CFx电池性能瓶颈提供了新策略，更拓宽了酰胺类溶剂在一次电池电解液中的应用场景，为高能量密度电池的电解液设计提供了科学依据与实践指导。未来，基于该研究的进一步拓展有望推动 Li/CFx电池在极端环境储能领域的广泛应用，为特殊场景下的能源供给问题提供更可靠的解决方案。
