近年来，国内外对低成本、高安全性锌离子电池(ZIBs)的发展进行了广泛的总结和综述。而对于实用化ZIBs面临的严峻挑战和瓶颈，ZIBs的性能应着重考虑合适电解质的有效开发以及实际应用。

近日，中南大学梁叔全教授，周江教授，方国赵教授从锌离子电解质的基本特性、面临的问题和优化策略，到电解质/电极界面(EEI)的基础研究，特别是对EEI的可行性修饰和先进表征进行了系统的综述。

文章要点

1）电解质是电池的重要组成部分，其物理化学特性直接影响电池的电化学性能和储能机理。基于此，作者首先全面概述和评价了锌离子电解质的离子电导率、离子迁移数、电化学稳定电位窗口等受电解质组成和结构因素影响的基本特性，以及在探索性研究中面临的问题和优化策略。

2）在工作的电池中，储能和释能总是伴随着电解质/电极界面(EEI)上的电子传递和离子传递。EEI主要包括负极-电解质界面(AEI)和正极-电解质界面(CEI)。EEI特性受电解液的影响很大，对稳定充电电池的循环性能，延长电池的使用寿命起着至关重要的作用。因此，深入了解电解质及相应的EEI具有重要意义。基于此，作者总结和评价了EEI的一些重要的界面特性，如物理接触、界面相容性、电化学稳定性、存在的问题、相应的策略以及EEI的表征和分析。

3）尽管锌离子电解质已经取得了突飞猛进的发展，但目前大多是建立在实验室的研究基础上的，与实际应用相去甚远。因此作者全面概述了在具体的研究过程中，需要考虑实际应用中可能遇到的一些关键问题，包括：电解质体系的选择，液体和液体电解质的用量，凝胶和全固体电解质的材料加工，以及电解质中的水分含量，电解质中溶解氧的影响等与电解质有关的问题以及膜辅助等。

4）考虑到电解质研究面临的挑战和进一步的发展，作者最后提出了关于电解质未来的前景和潜在的研究方向，包括：1）对电解质的结构，电化学原位状态以及与电化学性能关系的进一步认识；2）高性价比和创新性的电解质，包括：具有高电化学活性和长寿命稳定性的混合电解质，基于高能量密度的ZIBs方向的电解质调节以及良好环境适应性的功能性电解质；3）系统深入地研究电解质/电极界面，包括：电解质与电导率关系以及先进表征手段揭示界面效应。

Tengsheng Zhang, et al, Fundamentals and perspectives in developing zinc-ion battery electrolytes: A comprehensive review, Energy Environ. Sci., 2020

DOI：10.1039/D0EE02620D

https://dx.doi.org/10.1039/D0EE02620D