无钴尖晶石LiNi₀.₅Mn₁.₅O₄（LNMO）正极材料，由于其高放电电压平台，与锂负极搭配时有望实现高能量密度。
然而，正极中锰的固有溶解、高电压下的电解液分解以及锂负极上的枝晶生长，严重削弱了电池的循环稳定性，限制了其实际应用。
基于此，2025年3月21日，国防科技大学郑春满、李宇杰、刘双科、孙巍巍等人在国际知名期刊Nature Communications发表题为《Dynamic doping and interphase stabilization for cobalt-free and high-voltage Lithium metal batteries》的研究论文。
在此，作者提出使用对二甲苯六氟磷酸铁作为电解液添加剂，在电化学循环过程中实现正极中铁离子（Fe³⁺）的动态掺杂。
此外，该添加剂分子优先在正负极界面分解，分别形成薄且致密的无机正极电解液界面层和富含氟、磷的无机固体电解质界面层，有效稳定了电极界面。
因此，基于这种改良电解液的Li | |LNMO电池，在4.9 V的充电截止电压下，循环稳定性和倍率性能显著提升，LNMO软包电池在160个循环以上表现出一致的性能。
此外，对二甲苯六氟磷酸铁的效果不仅限于LNMO，还在稳定高电压下运行的正极方面展现出普遍适用性，包括LiNi₀.₈Co₀.₁Mn₀.₁O₂、LiNi₀.₆Co₀.₂Mn₀.₂O₂和LiCoO₂。
此外，研究人员成功实现了能量密度达到470 Wh kg⁻¹水平的锂金属软包电池。
Yao, Z., Fu, T., Pan, T. et al. Dynamic doping and interphase stabilization for cobalt-free and high-voltage Lithium metal batteries. Nat Commun 16, 2791 (2025). https://doi.org/10.1038/s41467-025-58110-z
