近日，我院郑晶副教授联合香港城市大学徐吉健教授在国际化学领域权威期刊《Angewandte Chemie International Edition》（影响因子16.4）发表题为“Quasi-Crowding Solvation Design of Ionic Liquid Electrolytes for Stable High-Temperature Potassium-Ion Batteries”的研究论文（链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.4883105）。我校为该研究论文第一通讯单位，郑晶副教授及硕士研究生李群为论文共同第一作者。该研究得到国家自然科学基金等项目资助。
当前，发展低成本、高能量密度且具备本质安全的电化学储能方法，是应对日益增长的能源存储需求、破解极端运行环境挑战的关键路径。钾离子电池凭借钾资源储量丰富、成本低廉、氧化还原电位适宜等显著优势，被认为是有望替代锂离子电池的规模化储能技术，在储能领域具有广阔应用前景。然而，传统碳酸酯基电解液在高温环境下易出现易燃、电化学窗口窄、界面稳定性差等问题，严重制约了钾离子电池在极端条件下的实际应用，成为行业发展的重要瓶颈。
本工作针对常规离子液体电解液存在的离子电导率低、有机阳离子过度分解导致界面兼容性差等核心难题，研究团队创新性的提出磷酸酯介导的“准拥挤溶剂化结构”设计策略。实验结果表明，得益于该设计策略对高温下低自旋Fe-C储钾位点本征缓慢动力学的有效激活，所构建的普鲁士蓝||石墨（PB||Gr）全电池展现出优异的高温电化学储钾性能——在60℃高温、200 mA/g电流密度下循环100次后，仍能保持90.2%的容量保持率，同时可输出高达269.6 Wh/kg的能量密度和609.9 W/kg的功率密度。
该研究成果不仅加深了科研界对基础电解液化学的理解，更为极端应用场景下高性能钾离子电池的合理设计提供了全新思路和技术支撑，对推动电化学储能技术的创新发展、助力能源结构转型具有重要的学术价值和应用意义。
