5000小时！王晓磊Angew，共晶电解质实现高性能锌电池！

水系锌离子电池由于高安全、低成本特点，可用于大规模储能设备。但锌金属负极枝晶的形成和水系电解液狭窄的工作温度范围阻碍了锌离子电池的进一步发展。然而，共晶电解质有望在可持续储能化学中用于水系锌金属电池，但从分子构型工程的角度进行改进尚不明确。

在此，阿尔伯塔大学王晓磊团队提出了增加有机配体中不对称分子几何形状的设计策略，以调节共晶电解质的受阻配位和无序结构，从而增强锌金属电池。

研究显示，共晶组分中引入的不对称性导致阴阳离子配体之间的配位强度和构型无序相互作用相对较弱，从而抑制了局部聚集，稳定了共晶相，改善了Zn2+扩散动力学。此外，该配位状态能够破坏氢键网络并增强阴离子参与，从而导致受限的副反应、水活性降低和无机富集固态电解质界面的形成。

基于此，不对称配体的共晶电解质具有99.4%的高库仑效率，5000小时的循环稳定性，即使在低N/P、低温等恶劣条件下也具有优异的倍率性能。

图1. 溶剂化结构表征

总之，该工作提出了一种不对称的独特共晶电解质结构。研究显示，与 MAE 和 LAE 相比，MA 作为高度不对称共晶配体减少了 HAE 共晶电解质中的有序自缔合，从而在保持共晶性质的同时提高了自身稳定性和扩散性。

此外，分子不对称性对MA配体羰基的诱导作用降低了转移的负电荷并削弱了与Zn2+的相互作用。HAE中的配位状态能够破坏氢键网络并增强阴离子参与进而产生致密且富含无机物的杂化SEI。

基于此，HAE 即使在低温条件下也能提供优异的循环性能。因此，该工作为指导开发更好的水系锌电池的共晶电解质系统提供了新思路。

图2. 电池性能