水系锌离子电池电解液的溶剂化结构调控策略

张嫚1, 刘晓旭1, 盛大伟1, 李洋1, 申泽骧2 （1. 陕西科技大学材料科学与工程学院；2. 南洋理工大学物理与数学学院）

摘要：水系锌离子电池(AZIBs)具有成本低、安全性高和金属锌资源丰富等特点, 近年来受到学术界和工业界的广泛重视. 但是, AZIBs在循环过程中不可避免地存在枝晶生长、析氢反应和腐蚀问题. 作为AZIBs的重要组成部分, 电解液结构的优化对于增强AZIBs的性能至关重要. 本文系统地分析了AZIBs的电解液结构模型, 将电解液结构分为溶剂化结构、氢键网络和电解液/锌阳极界面三部分, 并且主要针对电解液中的溶剂化结构, 从电解液浓度调控、添加剂工程和固态化设计等方面总结了电解液溶剂化结构调控策略. 本文为今后进一步研究和提升AZIBs的综合性能提供了方向性指引.

关键词：电解液结构, 溶剂化结构, 高浓电解液, 添加剂, 凝胶电解液, 水系锌离子电池