王春生， Nature Nanotechnology！

本文介绍了马里兰大学王春生团队与美国陆军研究实验室Oleg Borodin团队合作在水系锂离子电池领域的最新研究成果。研究背景指出水系电解液因安全性高而受到关注，但其电化学稳定窗口较窄，限制了能量密度。研究目的是通过设计锂离子载体双相电解液体系，解决传统水系电解液还原稳定性差和界面传输阻力大的问题。研究团队采用12-冠-4醚和四甘醇二醚作为锂离子载体，构建了Li+(ionophore)纳米簇结构，实现了锂离子在双相界面的快速高效转运，显著提升了电解液的还原稳定性和整体电化学窗口。实验结果显示，该体系在预锂化石墨||LiFePO4扣式电池中实现了2000次循环，平均库仑效率达99.8%，并在软包电池测试中展现出优异的容量保持率与稳定性。研究结论表明，该设计策略为新型高能量密度储能体系提供了理论指导与材料策略，未来有望拓展至金属–空气电池等领域。