隨著鋰離子電池(LIBs)的發展，結合嵌入過渡金屬氧化物陰極和石墨陽極的LIBs能量密度已接近極限，但低循環庫侖效率(CE)和鋰枝晶生長仍是難以逾越的障礙。高容量合金陽極不存在鋰枝晶生長的問題，且具有高能量密度。但其在微尺寸形式下，在鋰化-耗蝕循環過程中會產生體積和結構變化，導致顆粒裂紋和粉化。這一現象將進一步導致有機固體電解質界面(SEI)層破裂以及顆粒穿透形成新SEI層，進而導致低循環CE與較差的循環壽命。

將合金顆粒尺寸縮小至納米級和/或將其整合到石墨中有望解決上述問題。受限于材料制造成本與納米陽極對電池性能的影響，研究者轉將目光投向防止SEI層在體積收縮（脆化）過程中開裂的策略。LiF SEI層有望實現這一策略。為了使Li_xM合金化陽極具有長循環壽命，SEI中需提高疏Li_xM無機LiF的含量，最小化親Li_xM有機成分的含量。常見的氟化鋰鹽難以同時滿足最小化有機組分的需求，而無溶劑室溫離子液體(RTILs)有望用于陽極合金化。然而，此前報道的RTILs電解質容量利用率較低，并且陽離子或有機陰離子降解形成的有機-無機SEI使得LIB循環壽命有限。

基于此，馬里蘭大學的王春生及其研究團隊通過引入低聚(環氧乙烷)（二甲氧基乙烷，DME）片段，設計合成了以吡咯烷為正離子，PF₆^-為陰離子的N-甲基-N-(2-甲氧基乙氧基)甲基吡咯烷六氟磷酸鹽(NMEP)，為微尺寸合金陽極與高能陰極配對提供了一種通用解決方案

研究者選擇NMEP與LiPF₆比例為5:1的電解質(NMEP51)作為研究對象，并將其與商用電解質LP30進行對比。NMEP51電解質形成的SEI表面富含無機物，有機碳在濺射180 s后到達噪聲級。故而可認為NMEP51電解質中的μSi顆粒只有富LiF的SEI。DFT計算進一步說明，在NMEP51電解質中形成的高界面能和強模量的LiF SEI使合金陽極具有高CE和長循環壽命。

為了降低離子液體粘度的同時保持不對稱分子設計，研究者使用1-乙氧基-2-甲氧基乙烷(EME)溶劑開發了基于LiPF₆的電解質，即EME/LiPF₆。EME/LiPF₆電解質室溫下在Li||μSi半電池(5.0 mAh cm^-2)上具有高倍率性能，顯示出快速充電的潛力，且能完成循環超400次。EME/LiPF₆電解質還使μSi||NMC811全電池（4.5 mAh cm^-2，N/P = 1.1）在C/3（1C = 200 mA g^-1）下達到200次循環，容量保持率>90%，表明μSi||NMC811電池極具商業化潛力。