水系钠锌杂化离子电池（ASZBs）因其高能量密度、低成本和环境友好等优点而受到广泛关注。遗憾的是，其低电压和下降的循环性能下降仍然限制了ASZBs的实际应用。

近日，中科大钱逸泰院士，朱永春教授，武晓君教授报道了一种具有新的溶剂化结构和在靠近六氰亚铁酸锌（ZnHCF）正极的内亥姆霍兹层中电解质组分独特分布的高性价比浓缩水电解质。

文章要点

1）在该电解质中，各种实验表征和分子动力学模拟表明，大量阴离子改变了H₂O溶剂化的Zn²⁺鞘层，形成了新的溶剂化结构。抑制了锌负极表面的HER反应和ZnO的生成，抑制了Zn枝晶的生长，促进了Zn的可逆沉积/溶解，使Zn负极从而使得Zn负极具有1600 h镀锌/剥离的可逆性和700次循环后，99.96%的高库伦效率（CE）。

2）研究发现，新的溶剂化Na⁺导致了Na⁺和H₂O在ZnHCF正极中的可逆共插入/提取，对应的是菱方-菱面体，而不是从菱面体到可溶性立方相的结构转变。

3）所开发的ZnHCF//Zn全电池在5 C倍率下循环2000次，平均电压为1.76 V，容量保持率为98%。

这一策略为实现高电压、长寿命的电池系统提供了指导。

参考文献

Huaisheng Ao, et al, High-Voltage and Super-Stable Aqueous Sodium–Zinc Hybrid Ion Batteries Enabled by Double Solvation Structures in Concentrated Electrolyte, Small Methods 2021

DOI: 10.1002/smtd.202100418

https://doi.org/10.1002/smtd.202100418