近日，化学化工学院蒋剑霞副教授课题组在国际知名期刊《Energy Storage Materials》上发表了题为“Dilute Electrolyte with Chaotropic Anion Addition for Enhanced Zn-Ion Storage Performance in MXenes”的最新研究成果。

  在众多储能技术中，锌离子混合超级电容器(ZHSCs)凭借其高理论容量、安全性、低成本以及与水系电解质的良好兼容性脱颖而出，硫酸锌(ZnSO₄)水溶液是最常用的水系锌离子电解质之一。然而, Zn²⁺-H₂O强相互作用在锌沉积过程中容易诱发水分解，导致ZHSCs的工作电压受限(通常低于1V)，严重影响器件的性能。此外,在窄电压窗口的水系电解质体系中，MXene的能量密度难以突破100Whkg^-1，限制了其整体能量输出及实际应用。因此,优化电解质体系对于拓宽MXene基水系ZHSCs的电压窗口并提升器件整体性能至关重要。

  鉴于此，江西科技师范大学蒋剑霞、卢宝阳以及瑞典林雪平大学秦磊强等人通过引入离液阴离子提出了一种创新性的低浓度电解质设计策略。该策略通过引入离液阴离子ClO₄^-作为添加剂，成功拓宽MXene在水系电解质中的电压窗口，并通过抑制自由水活性和优化锌离子嵌入动力学，提升了MXene的锌离子储存性能。该策略可作为通用方法，用于提升MXene基材料在水系电解质中的储锌性能，并为开发高功率、高能量密度、环保型MXene基电化学储能器件提供了新的研究思路。

  图1 离液阴离子对稀电解质中电化学稳定性窗口和锌离子存储容量的影响

  本文第一作者为江西科技师范大学药学院2022级硕士研究生张丽萍，通讯作者为瑞典林雪平大学秦磊强、江西科技师范大学卢宝阳教授和蒋剑霞副教授，第一通讯单位为江西科技师范大学。该项目得到江西省学科技术与带头人青年项目（20243BCE51085）、国家自然科学基金（52103212）、江西省自然科学基金（20224BAB214022）、赣鄱英才支持计划海外高层次人才项目（20242BCE50017）等的支持。

  原文链接：https://doi.org/10.1016/j.ensm.2025.104116