鋰金屬電池由于金屬鋰具有超高的理論比容量和較低的氧化還原電位受到了廣泛的關注。然而，高壓鋰金屬電池的發展受到了嚴重的阻礙，尤其是鋰枝晶。鋰枝晶的出現會導致SEI變得不穩定并且可能刺穿隔膜具有嚴重的安全隱患，因此，穩定鋰金屬界面是金屬鋰電池實用化的必要條件之一。

由于Li金屬和電解液之間的自發反應導致SEI的產生，通過改變電解液的成分來調節SEI的性質是一種容易且可行的方法。在醚類電解液中具有高溶解度的硝酸鋰（LiNO3）被認為是鋰-硫電池中非常重要的電解液添加劑，其通過穩定Li金屬界面在抑制鋰多硫化物的“穿梭效應”和Li金屬的枝晶生長方面發揮了顯著的作用。然而，常規的醚類電解液由于其電化學窗口窄不能用于高壓電池體系中。

通常，碳酸鹽電解液常用于高壓電池體系中，其具有比醚類電解液更寬的電化學窗口以及更好的高溫性能。雖然LiNO3可以很好地與醚類電解液一起發揮作用，但長期以來認為它與碳酸鹽電解液不相容，因為它在碳酸鹽電解液中的溶解性差，例如碳酸亞乙酯（EC）和碳酸二乙酯（DEC）。因此，調節LiNO3在碳酸鹽電解質中的溶解行為并探索其對循環性能的影響對高壓鋰金屬電壓是十分迫切的。

近日，北京理工大學黃佳琦研究員（通訊作者）聯合清華大學張強教授通過引入微量的氟化銅（CuF2）作為溶解促進劑這一策略，使得LiNO3可以直接溶解在碳酸亞乙酯/碳酸二乙酯電解液中。由于溶液的溶劑化結構發生了改變，LiNO3在碳酸鹽電解液中的不溶性也隨之發生了改變。因此，LiNO3可以在高壓Li金屬電池中保護Li金屬陽極。

當將LiNi0.80Co0.15Al0.05O2陰極與Li金屬陽極配對時，電池表現出非常的高的容量保持率并且在0.5C下的循環下平均庫侖效率高于99.5%。這項工作表達了對含LiNO3碳酸鹽電解質的溶劑化學性質的深刻理解，并展示了在碳酸鹽電解液體系中同時兼顧高電壓和安全的鋰金屬陽極兼容系統。相關研究成果以“Solvation Chemistry of Lithium Nitrate in Carbonate Electrolyte for High-Voltage Lithium Metal Battery”為題發表在Angewandte Chemie-International Edition上。