離子液體破解水性鋅有機電池商業化瓶頸_離子液體【默尼離子液體定制】

水性鋅有機電池（AZOBs）憑借低成本、環境友好、高安全性的優勢，在大規模儲能領域具備廣闊應用前景，但其商業化仍面臨瓶頸 —— 鋅枝晶不可控生長、副反應劇烈、有機正極材料溶解等問題，會直接導致電池循環壽命與庫侖效率下降，嚴重制約實際應用。 

電解質添加劑工程是改善電池性能的有效策略。針對鋅負極，添加劑可通過調控溶劑化結構、優化電極 - 電解質界面、引導鋅沉積形貌發揮作用。離子液體（ILs）因高熱穩定性、低揮發性、可調的離子配位能力，被視為可同時抑制鋅枝晶生長與副反應的多功能添加劑，但現有研究多聚焦單一電極的穩定，忽略了兩極界面的協同調控需求。

針對上述問題，廈門大學田中群、田景華、王海龍團隊提出了基于多功能離子液體添加劑的雙向界面工程策略，將自主設計的 1 - 丁基 - 2,3 - 二甲基咪唑氯鹽（BDMIMCl）引入 ZnSO4 電解液，通過簡單的電解質改性，實現對鋅負極與聚苯胺（PANI）正極的協同調控。 

研究首先驗證了 BDMIMCl 對電解液物化性質的優化效果：拉曼光譜顯示，該添加劑顯著改變了 Zn2+-SO42 - 配位環境（圖 1b-c）；分子動力學模擬證實 Cl - 成功進入 Zn2 + 溶劑化鞘層（圖 1d-e）；LSV 測試表明電解液電化學窗口顯著拓寬（圖 1f），證明 BDMIMCl 可有效優化電解液的溶劑化結構與電化學穩定性。

綜上，本研究提出了基于多功能離子液體添加劑 BDMIMCl 的雙向界面工程策略，通過同步穩定鋅負極與聚苯胺正極，有效抑制了枝晶生長與電極副反應，優化了電極反應動力學，顯著提升了水性鋅有機電池的循環穩定性與倍率性能，為高性能、長壽命儲能系統的研發提供了新思路。

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