全球对清洁能源需求的增加加速了可再生能源的采用。然而，这些能源形式具有间歇性、不稳定性和不可预测性的特点，使得满足能源供应需求变得具有挑战性。在各种技术中，可充电电池因长循环寿命、最小的环境影响和优异的能量转换性能而受到广泛关注[1,2]。尽管锂离子电池（LIBs）主导了市场，但由于成本高昂、资源有限以及有机电解质的易燃性等安全问题，其在电网规模储能中的应用受到限制。因此，探索兼具经济可行性和固有安全性的新型储能技术至关重要[3]。
水系锌离子电池（AZIBs）因其较高的理论容量（820 mAh g?1）、较低的氧化还原电位（?0.76 V vs. SHE）、固有的安全性和环境友好性而成为非常有前景的候选者[[4], [5], [6]]。然而，AZIBs仍面临一些阻碍其商业化的关键挑战，包括锌枝晶的形成、氢析出反应（HER）以及表面侵蚀，这些问题都会导致循环稳定性差[[7], [8], [9]]。传统的中性水系电解质存在固有缺陷，会在循环过程中导致pH值波动，从而引发不希望发生的副反应[[10], [11], [12]]。为应对这些挑战，人们采取了多种策略，如阳极表面涂层[[13], [14], [15]]、电解质改进[[16], [17], [18]]和隔膜优化[[19], [20], [21]]。其中，电解质改性是一种简单且经济有效的方法[22]，通常不需要复杂的处理过程。添加剂通常包括有机化合物[23,24]、无机化合物[25]和其他复合材料。
近年来，大量研究集中在将基于磺酸钠的化合物作为AZIBs的电解质添加剂上。磺酸钠基团在水中离子化为Na+和(-SO3-)离子，可以调节电解质的pH值以稳定其内部酸性。Na+离子还具有静电屏蔽作用，有助于引导锌离子的均匀沉积并抑制枝晶生长。此外，磺酸基团作为亲锌基团，有助于改变溶剂化结构[26]。例如，高浓度的十二烷基苯磺酸钠（SDBS）的使用在电解质中形成了较大的胶束[27]，减少了电解质波动，并增强了锌离子的有序转移和均匀沉积。此外，木质素磺酸钠（SL）被用作电解质添加剂，以解决严重的枝晶形成和阳极上的不可逆副反应[28]。这些结果表明，SL添加剂可以降低成核过电位并抑制金属锌的腐蚀。这些研究表明，基于磺酸钠的有机盐可以作为有效的电解质添加剂。
受上述研究的启发，本研究选择了2-甲酰苯磺酸钠（2FBSNa）作为AZIBs的电解质添加剂。除了磺酸基团调节溶剂化外壳外，2FBSNa引入的醛基还破坏了原有的氢键网络[29]，因为它可以与水分子形成强氢键，提高氢键断裂和重构的能量障碍，从而阻碍水分子间的质子跳跃[[30], [31], [32]]。预计这种对游离水的调节可以减少水分子与锌表面的直接相互作用，有效抑制氢析出反应。同时，2FBSNa电解质添加剂旨在引导锌离子的均匀沉积，提高导电性和电子迁移率，并抑制副反应和枝晶生长。通过系统的电化学和结构分析证实，ZSO-2FBSNa显著提高了对称电池和全电池的循环稳定性和效率。这项研究强调了分子级电解质设计对于实现高性能AZIBs的重要性。
