基于甘醇二甲醚的电解质：适用于下一代锂电池的理想溶液

电池中“绿色”的概念涉及电极与电解质的化学本质以及电池的经济可持续性。尽管这些方面通常被分开讨论，它们却深度互联：事实上，一种新电解质可允许使用具有更高能量、更低成本或更优环境兼容性的不同正极。我们聚焦于一类用于锂电池的替代电解质溶液，其由将 LiX 盐溶解于甘醇二甲醚（glyme）溶剂中形成，即分子式为 CH3O[CH2CH2O]nCH3、链长各异的有机醚。我们从易燃性、稳定性、毒性、环境兼容性、电池性能和经济影响等方面阐明了这些电解质的优势。我们特别揭示了这些体系在各种环境（包括氧、硫和高能锂金属）中、尤其在聚合态下的稳定性。我们讨论了关于甘醇二甲醚基溶液的理化特征、特征结构、有利性质及电化学行为的最相关研究，并描述了在电池设计与电池性能方面的最新科技进展。详细描述了甘醇二甲醚基电解质在高能电池（由锂金属负极与传统嵌入正极耦合构成）以及利用 Li-S 和 Li-O2 转换过程的替代新型电池中的应用。各段落揭示了相较于市售电解质、尤其考虑未来与替代应用时所可获得的益处，包括安全性、低成本与可持续性。具有长链的甘醇二甲醚展现出显著稳定性、高安全性与极低毒性，因而受到特别关注。