目前锂离子电池的能量密度已接近理论极限，但仍无法满足人们的出行需求。以锂金属或者硅作为负极的锂电池虽然可以在能量密度上实现进一步的突破，然而由于这些材料巨大的体积膨胀效应，导致负极一侧生成的固态电解质界面层（SEI）在循环过程中容易破坏。尽管目前已有研究表明由阴离子主导分解衍生的SEI与锂金属或者硅负极具有良好的相容性，不可避免的溶剂分解参与到SEI的形成过程中导致了SEI的非均质性，在后续长循环过程中也容易发生破裂。

近日，浙江大学的范修林研究员和中科院物理所的王雪峰研究员合作，探究了电解液中溶剂在负极一侧被还原的主导因素，设计并合成了耐还原型溶剂用于匹配锂金属或者硅负极材料，实现了高能锂电池的稳定循环。

溶剂本身的配位能力（CDA）与亲电子能力（EPT）影响了溶剂在负极被还原过程中的活化能能垒的变化。进一步发现这两个参数可以与溶剂分子中原子与原子间的电负性差值建立联系。依据以上准则，筛选并合成了三种最有潜力的溶剂应用于高能锂电池体系中。

研究表明电解液中溶剂化结构相似的情况下，溶剂本身的EPT值会极大地影响溶剂在负极一侧的还原稳定性，导致了最终电池性能的千差万别。本工作中，用最耐还原的溶剂制备的电解液与锂金属或硅负极体现出极好的相容性。

最终，设计的电解液实现了200mAh Cu||NCM523软包电池循环100圈后具有82%的容量保持率。本工作为高能锂电池电解液的设计提供了一种全新的思路。