随着全球能源结构的转型，储能技术尤其是电池技术，成为了研究的热点。在众多电池技术中，钾离子电池（PIBs）因其丰富的钾资源、较低的氧化还原电位以及较高的理论容量，展现出巨大的应用潜力。然而，钾离子电池在实际应用中面临着诸多挑战，尤其是电极与电解液界面的稳定性问题。

在此，南京航空航天大学梁彦瑜团队采用了一种交叉组合策略，即通过调节溶剂/阴离子的立体阻碍，探索了电解液化学调控对形成以醚为基础的钾离子主导SEI界面的影响。

研究发现，增加溶剂的立体阻碍并减少阴离子的立体阻碍，有助于构建理想的阴离子丰富的鞘层溶剂化结构，并保证了基于锑（Sb）的合金电极（Sb@3DC）的循环稳定性。

结果表明，1,2-二甲氧基丙烷（DMP）相较于传统的线性醚DME，具有更低的溶解度和配位能力，其溶剂的立体阻碍有助于阴离子与钾离子结合，促进了阴离子丰富的接触离子对（CIP）和聚合离子对（AGG）结构的形成。此外，作者与KFSI相比，KTFSI的阴离子具有更大的离子半径，导致其与钾离子的距离增加，不利于形成阴离子主导的溶剂化结构。

图1. 四种电解液的分子模拟和理论计算

总之，该工作通过分子设计，同时考虑了具有不同立体阻碍的溶剂（DME和DMP）和金属盐（KFSI和KTFSI），筛选出了最佳的弱溶剂电解液2 M KFSI/DMP。

理论计算、实验证据和表征结果均表明，DMP溶剂增加的立体阻碍促进了阴离子进入钾离子溶剂鞘层，诱导形成了均匀且坚固的SEI，其中富含无机成分，从而实现了钾的高度可逆的沉积/剥离。相反，金属盐KTFSI更大的立体阻碍增加了阴离子和钾离子之间的距离，不利于它们的结合。更重要的是，需要重新考虑电解液在电化学窗口内的化学和电化学稳定性，因为不相容的电极-电解液界面可能导致严重的副反应。

因此，该项工作为电解液的设计提供了创新的策略，并通过揭示电解液组成、溶剂化结构和界面电化学稳定性之间的内在联系，解决了弱溶剂电解质研究中长期存在的问题。

图2. Sb@3DC电极的电化学性能