两性离子液体(ZIL)含有共价键合的阳离子和阴离子部分，具有潜在的电化学应用前景。

近日，北京化工大学陈仕谋教授成功在锌金属电池的正负极界面上构建了一种自适应双电层。

文章要点

1）自适应双电层通过在电解液中添加锌添加剂，在电场作用下，通过阳离子和阴离子部分选择性地聚集在电极表面，在锌负极上形成动态静电屏蔽层，在正极上形成独特的贫水界面。

2）原位表征和电化学研究表明，ZIL中咪唑阳离子和磺酸基团的π-π堆积可以及时形成电场驱动的自适应EDL，有利于锌离子的均匀沉积，避免了正极材料的溶解。

3）得益于这一策略，Zn//Zn电池实现了无枝晶镀Zn/剥离，与基础电解液相比，运行寿命(3500 h)提高了35倍，在高电流密度(10 mA cm^-2，20 mAhcm^-2)下，锌利用率高达85%。此外，Zn//NaV₃O₈·1.5H₂O电池表现出超快充放电(20 A g^-1循环3000次，容量保持率88%)，超高面积容量3.38 mAh cm^-2(540次循环保持率91.15%)，高质量负极(10.16 mg cm^-2)。

这项研究为两性离子液体在水系金属电池中的应用提供了可行性。

参考文献

Yanqun Lv, et al, Engineering Self-adaptive Electric Double Layer on Both Electrodes for High-Performance Zinc Metal Batteries, Energy Environ. Sci., 2022

DOI: 10.1039/D2EE02687B

https://doi.org/10.1039/D2EE02687B