随着技术进步和能源需求的增加，基于石墨阳极的锂离子电池（LIBs）的能量密度已逐渐无法满足高能耗应用的需求[[1], [2], [3], [4], [5]]。锂金属电池（LMBs）被视为一种极具前景的替代技术[[6], [7], [8], [9]]。锂金属阳极具有最低的电化学电位（-3.04 V）和极高的理论比容量（3860 mAh g?1），这为提高能量密度奠定了关键基础[[10], [11], [12], [13]]。然而，锂金属阳极的实际应用仍面临重大挑战，主要表现为由于阳极不稳定导致的枝晶生长以及循环过程中阴极的结构退化[[14], [15], [16]]。
与酯基电解质相比，醚基电解质具有低粘度、高离子导电性和良好的与锂金属的相容性，使其成为电解质工程的有力候选者[[17], [18], [19]]。然而，其较差的抗氧化稳定性限制了其在高电压（>4.3 V）和常规锂盐浓度（约1.0 M）下的应用，进而限制了电池的能量密度。在优化醚基电解质方面已取得显著进展，包括高浓度电解质（HCE）和局部高浓度电解质（LHCE）[[20], [21], [22], [23]]。在传统电解质（如图1a中的1.0 M LiTFSI in DME，LiTFSI：锂双（三氟甲基）磺酰氮化物）中，锂离子与阴离子之间的配位距离较大，溶剂化壳层结构较为松散。由于阴离子在配位中的参与度有限，溶剂分子成为溶剂化壳层的主要成分。这种松散的结构导致固体电解质界面（SEI）不稳定，因为溶剂在电极界面发生分解，严重影响电池的循环寿命和安全性。为了解决这一问题，开发了HCEs以促进稳定SEI的形成[24]。更高的浓度使更多阴离子与Li?配位，缩短了Li?与阴离子之间的配位距离，形成了紧密的溶剂化壳层结构（图1b）。然而，HCEs由于其高粘度、低离子导电性和较高的成本而存在实际应用限制[[25], [26], [27]]。LHCE策略通过引入惰性稀释剂（即弱溶剂）来克服这些挑战，这些稀释剂在保持富含阴离子的溶剂化结构的同时，能够形成相对紧凑的溶剂壳层（图1c）。
配位距离与溶剂化结构密切相关：较小的配位距离通常对应于更紧凑、富含阴离子的溶剂化结构。这启发我们构建一种常规浓度下具有紧凑溶剂化结构的电解质。在我们之前的研究中，通过在低浓度的酯基电解质中引入不同的阴离子（阴离子调控溶剂化结构（ARSS）模型），实现了新型的簇状、富含阴离子的稀释电解质[28]。在这里，我们提出通过引入阴离子调节剂来精确优化溶剂化结构。该调节剂具有“双重高结合能”特性——既与Li?有强相互作用，又与溶剂有强相互作用，同时增强Li?与阴离子之间的配位（以促进形成紧凑且富含阴离子的溶剂化壳层），并减弱Li?与溶剂之间的相互作用（以平衡与Li?的相互作用），如图1d所示。结果证明，通过减小配位距离（d’，明显小于d）和常规浓度（如1.0 M），可以实现紧凑的溶剂化壳层（图1e）。
我们仅在基于DME（1,2-二甲氧乙烷）的电解质中加入微量LiDFOB（锂二氟（草酸）硼酸盐，浓度为0.1 M），这显著提高了电解质的抗氧化稳定性和动力学性能，从而大幅提升了LMBs的长期循环性能。优化后的电解质具有独特的紧凑溶剂化配置，能够形成均匀且坚固的含硼有机-无机复合阴极电解质界面（CEI）薄膜。它有效抑制了过渡金属（TM）离子的溶解，显著增强了电池在高压条件下的循环稳定性。结果表明，1.0 M LiTFSI in DME/TTE（2:1 v/v，TTE：2,2,3,3-四氟-1-(1,1,2,2-四氟乙氧基)丙烷）与0.1 M LiDFOB（记为TDTB）组成的醚基电解质与锂金属阳极具有极佳的相容性，使得Li||Li对称电池在极低极化电压（13 mV）下可稳定循环近800小时。优化后的电解质使LMBs在4.5 V的截止电压下能够稳定循环超过1000次，并保持84%的容量。我们的设计揭示了第一层溶剂化壳层半径与LMBs电化学性能之间的关键关联。我们希望这一策略能为下一代LMBs电解质的开发提供新的见解。
