维度网讯，韩国成均馆大学研究团队开发出一种新型电解质添加剂，可延长水系电池的寿命并提升其容量。水系电池被认为比锂离子电池更安全、成本更低，但此前受制于锌电极的不稳定沉积和副反应。

韩国成均馆大学（SKKU）Hoseok Park教授领衔的团队发现，在电解液中加入少量特殊设计的两性离子材料，有助于克服制约水系电池商业化的关键问题。与锂离子电池不同，水系电池使用水基电解液，不易燃、更环保，制造成本也更低。但其性能长期受制于不稳定的锌沉积，以及充放电过程中锌电极与水之间产生的副反应，这些会导致腐蚀、金属堆积不均和容量快速衰减，缩短电池寿命的同时也限制了大规模应用。

为解决上述问题，研究人员开发出一种名为C10的两性离子添加剂。两性离子在同一分子中同时带有正负电荷，能独特地与周围离子相互作用。当C10加入电解液后，分子会自发组装成直径约3.77纳米的纳米结构，一方面引导锌离子在电极表面更均匀地沉积，减少不规则锌结构的形成；另一方面在锌金属表面形成一层薄保护层，阻止其与水直接接触，抑制副反应发生。

这些综合效应带来了显著的性能提升：使用改良电解液的水系电池可稳定运行超过2800小时，面容量达到8.10 mAh cm⁻²。研究团队表示，这是迄今报道的水系电池系统中领先的性能指标。Park教授称，通过简单添加少量材料即可大幅提升性能，无需采用昂贵材料或复杂制造工艺。

同时提高循环寿命和存储容量是水系电池开发面临的长久挑战，以往很多方法往往只能顾此失彼。新的电解液策略则能同时解决这两个问题，且无需昂贵的制造变更。研究人员认为，该技术可用于大规模储能应用，安全性、成本和耐用性是其中关键因素。除可再生能源存储外，该技术还有潜力应用于人工智能基础设施和数据中心的大规模储能系统。相关研究成果发表在《Nano-Micro Letters》期刊上。

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