东北大学/燕山大学JACS：共溶剂策略提升水系锌硫电池性能

本文研究了水系锌硫电池在实际应用中面临的两大关键挑战：硫极低的电导率及缓慢的固-固转化动力学，以及Zn2+与水分子的紧密配位导致的电子转移能垒升高和副反应。为解决这些问题，研究团队采用共溶剂策略，在ZnSO4电解液中引入N,N-二乙基甲酰胺（DEF），调控水合锌离子溶剂化结构，形成[Zn(H2O)5DEF]2+。通过实验、分子动力学、DFT及机器学习等方法，研究发现DEF的引入显著提升了电池性能，包括降低极化电压、提高放电平台和面积容量。研究还识别出溶剂DN值和HOMO能级作为选择高性能共溶剂电解液的关键描述符，为高压水系锌硫电池设计提供了新思路。