由于水溶液中锌的腐蚀和锌枝晶的形成，大多数已报道的水系锌电池的优异性能往往都是在负极低锌利用率（<0.6%）和负极低质量负荷(<3 mg cm-2)的情况下实现。
近日，复旦大学王永刚研究员报道了提出了一种用于锌有机电池的新型有机电解质，即三氟甲基磺酸锌（Zn-TFMS），溶解于碳酸丙烯酯（PC）和磷酸三乙酯（TEP）的混合溶剂中。
文章要点
1）在该电解液中，PC溶剂提供了较高的介电常数，可以解离紧密结合的Zn2+离子和阴离子，而TEP溶剂通过提供较高的供氧体密度改善了锌盐在电解液中的溶解度，并使得电解液具有不可燃性。因此，优化的PC/TEP比电解液具有较高的安全性、较高的离子电导率和较宽的稳定电位窗口。此外，该电解液还能促进镀Zn/剥离的顺利进行，并防止不必要的Zn腐蚀。
2）研究人员利用优化后的电解液，制备了锌//聚三苯胺复合材料（PTPAn）全电池。通过原位衰减全反射傅里叶变换红外光谱（ATR-FTIR）分析，证实了PTPAn正极在该电解液中发生了p型氧化还原反应。在充电过程中，PTPAn正极（C-N）失去一个电子而带正电（C=N+），然后与电解液中的阴离子（TFMS-）结合以平衡电荷。而放电过程则与充电过程相反。
3）实验结果表明，Zn//PTPAn全电池具有高电压（最大电压为2.0 V，平均电压为1.5V）和高倍率性能。特别是，即使正极中PTPAn的质量负载量较高（16 mg cm-2），也仍然具有长循环寿命（2400次），同时负极也具有较高的Zn利用率（3.5%）。此外，得益于固有安全性，锌有机电池可以在60 °C下工作。
本工作为锌电池电解液的设计提供了一种新的思路。
参考文献
Xuan Qiu, et al, A High-voltage Zn-Organic Battery Using Non-flammable Organic Electrolyte, Angew. Chem. Int. Ed., 2021
DOI: 10.1002/anie.202108624
https://doi.org/10.1002/anie.202108624
