超99.9%！东京大学/马里兰大学「电池大佬」王春生，最新Nature Chemistry！

背景：传统理论如扩展Debye-Hückel方程和Pitzer方程在解释高浓度电解液中的金属电极电位偏移时存在局限，难以准确捕捉离子配位环境对金属离子化学势的影响，尤其对于二价金属离子体系。研究目的：提出基于离子固有物理化学性质——硬度与软度——来调控金属电极氧化还原电位的新机制，并通过实验和理论计算验证其在二价Zn/Zn²⁺体系中的有效性。结论：该研究揭示了配位层中软阴离子/硬阳离子对导致Zn²⁺不稳定化，使氧化还原电位正移，而硬阴离子/软阳离子对则稳定化Zn²⁺，导致电位负移。通过液体Madelung势计算框架，成功定量描述了动态液体体系中的长程静电相互作用，其预测与实验数据高度吻合，克服了传统理论的不足。基于此原理，在Zn/Zn²⁺体系中实现了超过0.6 V的电位差，并设计了高电位电解液，使锌沉积/剥离的库仑效率超过99.9%，展示了该理论在实际电化学系统中的应用潜力。