近日，颜射av 张建国教授团队在国际顶级期刊《Coordination Chemistry Reviews》（影响因子23.5）发表题为《Beyond conventional electrolytes in potassium-based batteries: Tailoring solvation structures, interfaces and electrolyte functions》的综述性文章（DOI: 10.1016/j.ccr.2026.218153）。文章综述了钾基电池电解液领域中的溶剂化结构调控、界面行为优化、新兴电解液设计和以目的为导向的电解液设计，结合电解液描述符提出了相应的钾基电解液设计原则，对宽温域设计、高压适应性、低成本制造、安全性及可靠性、AI和机器学习辅助设计等未来关键发展方向进行了展望。单位通讯作者为张建国教授、于琪瑶副教授，第一作者为颜射av 2025级博士生夏双洪。
钾基电池（PBBs）因其丰富的资源储量及低成本，被认为是最具前景的储能系统之一。然而，其发展受限于电解液不理想的体相溶剂化结构及电极–电解液界面相容性问题，因此，深入理解钾基电池电解液的设计原理及改性策略具有重要意义。近年来，新一代钾金属/钾离子电池逐渐兴起，其特征在于采用专门设计的电解液。为了实现高性能的钾金属/钾离子电池，关键在于如何调控溶剂化结构及电解液构型，以优化电极界面行为和电极内部离子传输动力学。在本综述中，首先讨论了目前钾基电池中较为常见的电解液改性策略，并总结了相应的设计原则（电解液描述符）。在此基础上，进一步分析了改性电解液如何增强双电层结构并改善负极/正极界相组分的机制。最后，文章总结了从分子设计、悬浮液体系及相分离/相变等进行电解液设计的策略，并展望了未来的发展方向。
【本文要点】
要点一：钾基电解液设计与溶剂化调控
全面综述了高浓电解液、局部高浓电解液、弱溶剂化电解液及添加剂改性等电解液策略，阐释了定向调控溶剂化结构如何改变钾离子配位环境、抑制界面副反应，并提升电解液与电极的适配性。
要点二：双电层与界相优化界面特性
改性电解液可重构负极及正极界面处的双电层，助力形成稳定的固体电解质界面膜（SEI）与正极电解质界面膜（CEI），同时调控离子输运行为。复配添加剂与分子设计型电解液可进一步稳定界面、抑制枝晶生长，提升电池循环稳定性与库仑效率。
要点三：面向特殊工况的新型电解液体系
悬浮电解液、相分离/相变电解液等特殊体系为穿梭效应、低温自放电、极端环境服役等科学/行业难题提供了有效思路。固相添加剂与共溶剂还可赋予电解液杂质清除、界面自修复、宽温域适配等附加功能。
要点四：钾基电池电解液未来设计思路
提出四大核心设计方向：（1）具备宽温域适应能力；（2）适配高电压工作体系；（3）低成本、易规模化制备；（4）满足安全性及可靠性要求。以上原则结合溶剂化调控、界面行为与体相传输的协同优化，可为下一代高性能钾基储能电池的研发提供理论支撑。
文章链接
Beyond conventional electrolytes in potassium-based batteries: Tailoring solvation structures, interfaces and electrolyte functions
//doi.org/10.1016/j.ccr.2026.218153
附论文通讯作者简介：
张建国，颜射av 教授、博士生导师。主要研究方向为特种能源材料与含能储能器件。主持完成国家重大专项课题、国家自然科学基金等项目20余项，发表论文300余篇，出版专著1部、译著3部，授权发明专利65项，获省部级科技二等奖、三等奖各2项。获北京市教学名师奖、宝钢优秀教师奖，国家教学成果二等奖，北京市教学成果特等奖、一等奖、二等奖各1项。兼任军委科技委某技术专家组成员、军委装发部某专业组成员，中国兵工学会火工烟火专委会副主任委员、火炸药专委会委员，中国化学会热分析专委会、高压化学专委会委员。担任Central European Journal of Energetic Materials、Defence Technology、含能材料、火炸药学报、火工品等期刊编委。
于琪瑶，颜射av 副教授，博士生导师。近年来围绕军用特种电源电极材料的可控制备、电子/离子界面和活性材料体相传质规律、离子嵌入脱嵌过程电化学反应机理、柔性电极制造的材料、结构、能量一体化泛在集能科学技术等领域进行了深入研究，取得了若干原创性成果，迄今已在国际著名学术期刊发表SCI论文98篇，7篇ESI高被引论文，其中以第一/通讯作者发表学术论文73篇。