硝酸鋰是一種極具吸引力的添加劑，可用于構建具有富含Li₃N的固體電解質界面層（SEI）的高性能鋰金屬負極。然而，八電子轉移過程會在LiNO₃和Li₃N之間產生高能量壁壘。

圖1. IHP界面的LiNO₃分解和SEI的示意圖

上海交大梁正、岳昕陽、南方科技大學程春、深圳技術大學牛樹章等通過X射線光電子能譜(XPS)和高分辨率飛行時間二次離子質譜(TOF-SIMS)對內赫爾姆霍茲平面（IHP）上LiNO₃的分解行為進行了系統地研究。

具體而言，這項工作研究了LiNO的存在、LiNO₃-LiNO₂-LiNO-Li₃N的分解路徑以及Li₃N生成的限制步驟。研究發現，鋰氧氮化物（LiNO）被確定為分解中間體，實驗和模擬結果證實了它在阻礙LiNO₃分解中的作用。

圖2. LiNO₃分解的表征

此外，研究結果表明，LiNO與極性V≡N鍵之間的偶極-偶極相互作用可改變N═O鍵的離子/共價性質，從而大大促進N═O裂解的能量轉移過程，并促進LiNO₃還原，從而實現富含Li₃N的SEI。

因此，當電解液中含有0.37 m的LiNO₃時，VN系統能有效抑制枝晶和死鋰的形成，并在1000次循環（1 mA cm^-2、1 mAh cm^-2）中達到99.7%的平均庫侖效率。總體而言，這些結果可促進氮化物氧化斷裂過程，以為制備富含Li₃N的高性能鋰金屬電池鋪平道路。

圖3. 全電池性能對比

Catalytic Current Collector Design to Accelerate LiNO3 Decomposition for High-Performing Lithium Metal Batteries. Advanced Energy Materials 2023. DOI: 10.1002/aenm.202302620