ZnCl2 + LiCl双盐水基电解质中的纳米结构及其异常的体积和传输特性

《The Journal of Physical Chemistry C》：Nanostructure of ZnCl2 + LiCl Water-in-Bisalt Electrolytes and Their Anomalous Volumetric and Transport Properties

研究ZnCl?+LiCl水-盐电解液（WIBE）的纳米结构、体积及传输特性，发现离子簇与纳米域共存，解释电导率/粘度解耦现象，并验证Teubner–Streyl模型描述纳米域。

　　

两种盐的超浓缩水溶液被称为“双盐水溶液”（Water-in-Bisalt Electrolytes，WIBEs），属于“盐水水溶液”（Water-in-Salt Electrolytes，WISEs）的子类，可用于各种类型的高级水基电池。本文研究了高浓度ZnCl₂ + LiCl WIBE的纳米结构、体积特性和传输性能，这些特性对高级水基锌电池具有重要意义。尽管ZnCl₂(30 m) + LiCl(m)溶液表现出近乎理想的体积行为，但在其摩尔体积和粘度方面仍观察到了非平凡的现象。当LiCl加入30 m ZnCl₂溶液中时，导电性与粘度之间存在明显的解耦现象，这一现象是通过小角中子散射分析揭示的纳米尺度异质性的结果。这些研究结果补充了之前的拉曼光谱研究，表明存在尺寸约为3 ?的[ZnCl_4–m^m–2]离子簇，同时也存在可以通过Teubner–Streyl模型描述的双连续纳米结构，其特征距离在7.8 ?至9.4 ?之间。