AFM: 促进电化学能量储存和转换的深共熔溶剂:综述与展望
雨辰
为了追求能源的可持续利用，人们对以最小的环境影响高效生产持久耐用的电池材料和催化剂越来越感兴趣。作为一种绿色、安全、廉价的低共熔混合物，低共熔溶剂（DESs）作为电化学能量存储和转换的电荷转移和反应介质，提供了巨大的机遇和广阔的前景。
有鉴于此，清华大学深圳国际研究生院李宝华教授、Xianying Qin与香港理工大学Xiaoliang Yu等人，首先综述了DESs的基本性质。然后，系统地回顾了DES在各种EESC技术中所起的重要作用，包括用于电池/超级电容器的高级电解质，用于制备电极材料和催化剂的介质以及用于电池回收的萃取剂。重点介绍了对结构-组成-性质-性能关系的基本理解。最后，提出了针对EESC应用的DES的可控设计面临的挑战以及未来的发展。
本文要点
1）DESs是由氢键供体和氢键受体通过较强的氢键相互作用力而形成的一类具有比原始组分熔点都要低的“绿色”液体介质。与离子液体相似，DESs具有很多优势，例如较低的蒸气压，良好的热/化学稳定性，不燃性以及组成可调性。此外，DESs还具有合成简便、价格低廉等优势，被认为是离子液体的可靠替代品，从而在分离萃取、电沉积、电池、电催化等领域有着广泛的应用前景。
2）未来DESs在EESC领域的研究方向包括：（1）开发具有高离子电导率和优异电化学稳定性的电解质，以满足高能量密度、高功率密度需求；（2）在电极材料及电催化剂的合成方面，除了开发新型DESs，还需要对现有的DESs在调节物种反应性和传质特性方面介质的反应机制深入研究，实现纳米材料的可控制备；（3）在电池回收方面，需要提高DESs的对金属氧化物的还原性并简化反应步骤以提高回收效率，同时评估DES对环境的影响。
总之，该工作有望为下一代EESC系统开发先进的DESs提供思路。
参考文献：
Junxiong Wu et al. Deep Eutectic Solvents for Boosting Electrochemical Energy Storage and Conversion: A Review and Perspective. Advanced Functional Materials, 2021.
DOI: 10.1002/adfm.202011102
https://doi.org/10.1002/adfm.202011102