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電池：液–液界面張力によって安定化されたLi金属電池
Nature 643, 8074 doi: 10.1038/s41586-025-09293-4
高ニッケル正極とリチウム（Li）金属負極の対は、500 Wh kg−1のしきい値を超えると期待される組み合わせになると考えられている。そうした高エネルギー密度に近づくと、安全で長期にわたる充放電サイクルを確実にするために、負極界面相と正極界面相の両方を安定化できる電解質が重要になる。アニオン由来の無機界面相がLi側で顕著な成功を示したものの、両方の電極を同時に保護する本質的な戦略を開発することが、依然として主要課題となっている。今回我々は、Li+溶媒和制御を回避し両方の電極にフッ化物リッチな界面相を生成させる、マイクロエマルション電解質設計戦略について報告する。具体的には、電場よりも、ミセルと炭酸エステル溶媒の間の液–液界面張力が、負極や正極に向かうフッ素化された液滴の動きを推進する。このようにして、両電極の界面相構築を強化し、溶媒和構造戦略から切り離すことができる。マイクロエマルション電解質を使用することで、エネルギー密度531 Wh kg−1のパウチフルセルは189サイクル後に容量の81％を維持し、エネルギー密度547 Wh kg−1のパウチフルセルは155サイクル後に容量の79％を維持した。液–液界面張力の導入によって、界面相制御と電解質設計への展望がもたらされ、高電圧Li金属電池の開発への道が開かれる。
