锌离子电池由于低成本、安全性好，以及金属锌理论容量高（820 mAh g^-1）、氧化还原电位低（-0.76V vs. SHE）和储量丰富的等特点，有望在大规模储能领域得到应用。然而，在传统水系电解液中，锌负极容易产生枝晶生长、腐蚀以及析氢副反应等问题，导致其循环寿命不佳，严重阻碍了锌离子电池的实际应用。

近日，武汉理工大学的麦立强教授和周亮教授提出了一种由氯化锌 （ZnCl₂）和乙二醇（EG）组成的新型共晶电解液（DES-4），实现了无枝晶的锌负极和长循环寿命的锌离子电池（图1）。

基于实验表征和理论计算发现，EG分子可与ZnCl₂产生氢键作用，并通过旋转C-C单键同时提供两个-OH与Zn²⁺配位，形成[ZnCl(EG)]⁺ 和[ZnCl(EG)₂]⁺络合阳离子（图2）。

[ZnCl(EG)]⁺ 和[ZnCl(EG)₂]⁺离子的还原解离可在锌负极表面形成富含Cl元素的有机-无机复合固体电解液界面（SEI），从而实现平均库伦效率高达99.7 %，循环寿命长达3200小时的无枝晶锌沉积/剥离过程（图3）。

以聚苯胺作为正极材料的锌离子全电池在该共晶电解液中表现出了优良的倍率性能，在循环10000圈后容量保持率高达78% ，组装的软包电池也表现出优异的安全性（图4）。

该工作为低成本高安全锌离子电池电解液的研发开辟了新思路，并将推动锌离子电池的应用进程。