不断增长的全球能源需求和环境挑战激发了人们对可再生能源和先进的电化学储能（EES）的浓厚兴趣，其中包括氧化还原液流电池（RFBs），金属基可充电电池和超级电容器等。此外，在致力于设计具有高容量、稳定电极材料的新化学和新结构的同时，不可否认的是电解质对于这些新的电极材料和化学物质的性能发挥起着至关重要的作用。因此，开发新的电解质以适应不断发展的EES具有重要意义。由于不同组分之间存在较强的分子间相互作用，共晶电解质具有传统电解质所不具备的各种特殊性质，如高浓缩性、不可燃性、高度的结构柔韧性以及良好的热稳定性和化学稳定性，从而使研究人员将其作为一类新型的离子液体电解质应用于EES领域。

有鉴于此，得克萨斯大学奥斯汀分校余桂华教授综述了用于下一代EES的共晶电解质的最新研究进展。

文章要点

1）作者首先概述了共晶电解质形成的不同机制，讨论了共晶电解质的结构与性质之间的关系、电子传递和离子传递机制以及界面化学。通常，三种主要的分子间相互作用，即氢键相互作用、路易斯酸−碱相互作用和范德华相互作用，控制着共晶电解质的形成，并决定了其在电化学、热、离子传输和界面性质等方面的独特性质。通过调整有机分子的官能团或选择合适的混合物组成，可以进一步修饰这些多种多样的分子间相互作用。此外，无溶剂共晶电解质可以最大限度地提高氧化还原活性物质的摩尔比，从而提高RFB的能量密度。作者进一步讨论了共晶参数（粘度、极性、离子电导率、表面张力和配位环境）与氧化还原活性物质的摩尔比、稳定性、利用率、电化学可逆性、RFB功率和能量密度之间的关系。

2）作者介绍了金属基共晶电解质和有机基共晶电解质在RFBs领域的应用，并对该领域未来的研究前景进行了展望。此外，作者总结了高浓度共晶电解质在电解质/电极界面显示出诱人的特性，在扩展电化学窗口的同时，可有效抑制金属基可充电电池、超级电容器及其混合体中金属枝晶的形成。

3）尽管共晶电解质已经取得了一些重要进展，但目前的研究仍处于初级阶段。作者最后指出，今后应致力于进一步探索合适的材料，利用先进的异位和原位表征技术，结合理论计算，深入研究共晶电解质的配位几何结构和形成机理。此外，要获得高性能的EES，该领域还需要更多的研究工作，重点是优化共晶电解质的物理化学性质，提高所涉及的氧化还原反应的活性和稳定性，特别是在还原/氧化状态下的高浓度氧化还原反应。

Changkun Zhang, et al, Eutectic Electrolytes as a Promising Platform for Next-Generation Electrochemical Energy Storage, Acc. Chem. Res., 2020

DOI：10.1021/acs.accounts.0c00360

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.accounts.0c00360