2021-01-16
与传统有机电解液体系的锂离子电池相比，水系锂离子电池具有高安全性、成本低、环境友好等优点，水较窄的热力学窗口（1.23 V）极大地限制了其输出电压和能量密度。water-in-salt电解液的提出将水溶液的电化学窗口拓宽到了3.0 V以上，为实现高能量密度的水系锂离子电池提供了保证。
Fig. 1. Advantages of water-in-salt electrolyte compared with organic and aqueous electrolytes.
团队硕士生沈沅灏综述了近年来water-in-salt电解液的研究进展，并对这一体系的机理与改性方案进行了分析与讨论。water-in-salt电解液的应用使得在水系锂离子电池中形成SEI膜成为了可能。SEI膜的形成显著地抑制了水系电解液中的析氢析氧反应，扩宽了电解液的电化学稳定窗口并为高能量密度的水系锂离子电池提供了可能。water-in-salt电解液体系为水系锂离子电池以及其它水系电池提供了一个全新的思路，未来在对安全系数要求较高的应用领域具有广泛的应用前景。
Fig. 2. Overview of typical strategies to improve the water-in-salt electrolyte system.
文章对基于water-in-salt电解液体系的水系电池研究进行了总结与对比，简要阐明了该体系的研究现状。此外，文章还分析了water-in-salt电解液体系目前存在的问题以及需要面临的挑战，并对其未来的发展前景进行了合理的评估。最后，文章综述了近年来以water-in-salt电解液体系为基础的水系电池的研究进展和局限性，为进一步开发低成本、高能量密度的绿色安全的水系电池提供了参考与思路。这一成果发表在Energy Storage Materials期刊上，通讯作者为钟澄教授。
