抑制水性锌离子电池中副反应和锌枝晶生长的一种有效解决方案是在 Zn(CF₃SO₃)₂ 电解质中添加助溶剂，该电解质有可能形成由 ZnF2 和 ZnS 组成的坚固的固体电解质界面。然而，目前仍缺乏一种方便的助溶剂选择方法，能够直接反映溶剂与溶质之间的相互作用，从而合理设计电解质溶剂化结构。

这里，华南理工大学Jiantie Xu，中南大学Weijie Li报道了logP，其中P是辛醇-水分配系数，是描述化学品亲水性和亲油性的通用参数，被提议作为选择Zn(CF₃SO₃)₂电解质助溶剂的标准，并通过测试七种不同类型来证明溶剂。

文章要点

1）logP值与盐阴离子CF₃SO₃-相似的溶剂可以与CF₃SO₃-、Zn2+和H₂O相互作用，导致电解质溶剂化结构的重建。为了证明这一概念，以乙酸甲酯(MA)为例，因为它的logP值与CF₃SO₃−相似。

2）实验和理论结果均表明MA分子不仅进入CF₃SO₃−的溶剂化壳层，而且还与Zn²⁺或H₂O配位，形成MA和CF₃SO₃−参与的核壳溶剂化结构。特殊的溶剂化结构降低了H₂O活性，有助于形成阴离子诱导的富含ZnCO₃−ZnF₂的固体电解质界面。结果，含有MA电解质的Zn||Zn电池和Zn||NaV₃O₈·1.5H₂O电池表现出比不含MA电解质的电池更优异的性能。

这项工作通过盐阴离子化学为高性能锌电池提供了电解质设计的见解。

参考文献

Liyang Liu, et al, Salt Anion Amphiphilicity-Activated Electrolyte Cosolvent Selection Strategy toward Durable Zn Metal Anode, ACS Nano, 2023

DOI: 10.1021/acsnano.3c08716

https://doi.org/10.1021/acsnano.3c08716