高濃度電解質水溶液中的鹽分在恆電流充放電過程前（a和b）後（c和d）的透射電鏡照片。
據《電化學最新觀點》雜誌報道，巴西聖保羅大學化學研究所（IQ-USP）研究人員Vitor Leite Martins和Roberto Manuel Torresi提出，有望用高濃度電解質水溶液（即WIS電解質）來替代汽車電池和其他電化學裝置中使用的有機溶劑。
WIS電解質是指由極少量水和高比例鹽組成的溶液。在WIS電解質中，水的量剛好能夠溶解鹽分，促進其溶劑化。與傳統解決方案不同的是，WIS不含遊離水。
Torresi解釋說：“只有由一個大體積陰離子和一個小型陽離子組成的鹽分子，才有可能在少量水中溶解。例如CF3SO2NLiSO2CF3（LiTFSI）。氯化鈉這樣的鹽無法用於配製WIS電解質，因為它的陰離子和陽離子尺寸比較接近。”
WIS電解質中沒有自由水，因此具有很高的電化學穩定性。雖然與有機溶劑-鹽溶液相比，WIS電解質具有顯著優勢，但它面臨的挑戰也不容小覷。首先，WIS電解質具有高度吸溼性，這很容易導致其含水量發生改變。其次，WIS電解質具有很強的腐蝕性。”
有機溶劑-鹽溶液也具有吸溼性，採用類似的電池屏蔽技術可以抑制WIS電解質的吸溼性。因此，腐蝕性是WIS電解質的主要問題。Torresi表示，這個缺點不應該被過分高估。他說：“幾十年來，腐蝕一直是一個讓人頭疼的問題。通過微調電流收集器，在未來攻克水基電池的腐蝕問題是很有希望的。”
編譯：雷鑫宇 審稿：阿淼 責編：唐林芳
期刊來源：《電化學最新觀點》
期刊編號：2451-9103
原文鏈接：
http://agencia.fapesp.br/highly-concentrated-aqueous-electrolytes-could-replace-solvents-used-in-conventional-batteries/32988/
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