ZUSAMMENFASSUNG Wässrige Batterien stellen einen bedeutenden Forschungsbereich aufgrund ihrer niedrigen Kosten und der hohen Sicherheitsvorteile dar. Wässrige Elektrolyte leiden jedoch unter einer hohen Aktivität seitlicher Reaktionen, engen elektrochemischen Fenstern und unzureichender Interfacestabilität und gefrieren bei niedrigen Temperaturen, was praktische Anwendungen erschwert. Diese Übersicht konzentriert sich auf Optimierungsstrategien für hochkonzentrierte, salzhaltige wässrige Elektrolyte, um die oben genannten Probleme zu lösen. Die Solvationsstruktur, das Wasserstoffbrücken-Netzwerk und die Interfacedetails sind die Schlüsselfaktoren, die durch die geeigneten Salze, die Auswahl des Lösungsmittels und die Wechselwirkungen mit der Elektrode verändert werden. Eine hohe Konzentration von Salzwasser verringert den Gehalt an freiem Wasser, hemmt die Wasserstoffentwicklungsreaktion (HER) und die Sauerstoffentwicklungsreaktion (OER) und erweitert das elektrochemische Fenster. Zusätzliche Salze und Lösungsmittel im Elektrolyten können weiter die Bildung der festen Elektrolytentwicklungs-/Interphase (SEI) und der Kathoden-Elektrolyt-Interphase (CEI) fördern, um schädliche seitliche Interaktionen an der Grenzfläche zu reduzieren. Gleichzeitig erweitern die synergistischen Effekte zwischen Kathoden/Anoden und dem Elektrolyten das elektrochemische Fenster, verbessern die Interfacestabilität und steigern die elektrochemischen Eigenschaften wässriger Batterien. In dieser Übersicht beschreiben wir die Optimierungsstrategien und -mechanismen, um zukünftige Forschungen zu hochkonzentrierten Elektrolyten (HCE) und der Herausforderung hochenergetischer und breitbandiger Anwendungen zu leiten.
Chen et al. (Do,) haben diese Frage untersucht.