由于極低溫度下離子傳輸動力學緩慢，鋰金屬電池（LMB）的容量嚴重惡化，限制了其實際運行。選擇低去溶劑化能的溶劑、促進固體電解質界面（SEI）中Li⁺的界面傳輸被認為是提高電化學性能的有效方法。

2024年7月17日，浙江大學涂江平教授、王秀麗教授、鐘宇在國際期刊Advanced Energy Materials發表題為《Toward Ultralow Temperature Lithium Metal Batteries: Advancing the Feasibility of 1,3-Dioxolane Based Localized High-Concentration Electrolytes via Lithium Nitrate》的研究論文。

本文采用弱溶劑化能力的1,3-二氧戊環（DOL）來設計以LiNO₃為多功能添加劑的基于DOL的局部高濃度電解液（DLHCE）。

NO₃^? 和 DOL 分子之間的強配位不僅在雙氟磺酰亞胺鋰（LiFSI）下抑制 DOL 的聚合，而且還降低了溶劑-稀釋劑的混溶性并擴大了鹽-溶劑的溶解度。

結果，獲得了陰離子主導的溶劑化結構，衍生出由LiF和Li₃N組成的富含無機物的SEI，引導Li在低溫下均勻沉積。

組裝的對稱電池獲得>2000小時的循環能力。Li||LFP和Li||NCM811電池在-40℃下，相較于室溫容量保持率，分別為53.6%和66.54%。

這項工作展示了溶劑化結構的優化策略，并揭示了添加劑對 LHCE 系統中高濃度鹽沉淀-溶液平衡的作用，為基于 DOL 的 LHCE 系統的設計提供了新的見解。

文獻信息：Toward Ultralow Temperature Lithium Metal Batteries: Advancing the Feasibility of 1,3-Dioxolane Based Localized High-Concentration Electrolytes via Lithium Nitrate, 2024, Advanced Energy Materials, 10.1002/aenm.202401961.