电极和电解质之间的界面对电池转换能量的效率有很大影响。近年来，许多旨在开发性能更好的电池的努力都集中在定制电极/电解质界面上，以提高可充电电池的能量密度，尤其是锂金属电池 (LMB)。

LMB 是一种很有前景的电池解决方案，它集成了锂金属阳极，而不是锂离子电池(LiB)通常采用的石墨基阳极。与 LiB 相比，这些电池的能量密度明显更高，充电速度也更快。

尽管如此，迄今为止开发的许多 LMB 都存在重大局限性，例如制造成本高、库仑效率低以及充电过程中锂枝晶的生长。锂枝晶是一种树状锂金属结构，可在电池充电时在阳极表面形成，增加过热和潜在的风险，同时也降低电池的性能。

克服 LMB 这一关键限制的一个可能解决方案是调节 Li+溶剂化结构并设计新的电解质以促进固体电解质界面 (SEI) 的形成并稳定电极/电解质界面。虽然许多研究都专注于这些目标，但很少有研究探讨电池中的介电环境如何有助于稳定/不稳定该界面。

浙江大学和中国其他研究所的研究人员最近开展了一项研究，探讨了这一研究问题。他们的论文发表在《自然能源》杂志上，概述了一种介电协议，可以帮助解决与 LMB 相关的一些问题，从而有可能提高其安全性和可靠性。

“随着电动汽车和储能市场持续增长，对锂离子电池的需求将持续增长，”论文合著者范秀林告诉 TechXplore。“然而，为了实现低碳或无碳经济，我们需要性能优于现有锂离子电池的电池。这就需要一种能量密度高于 500 Wh/kg 的储能技术，与锂离子电池相比，这种技术一次充电可以为电子设备供电更长时间。用金属电极代替石墨电极的锂金属电池 (LMB) 引起了我们的注意，但这些电池在实验室和工业中都面临着过早失效的问题。因此，我们的主要目标是开发持久耐用、能量密度高的锂金属电池。”