锌金属负极具有较高理论容量(820 mAh g^-1)、较低氧化还原电位(与标准氢电极相比-0.763 V)，储量丰富，因此水系锌离子电池（ARZBs）在电网级储能装置中很有前景。然而阴极不稳定，电解液的寄生反应，以及锌（Zn）阳极枝晶生长等问题仍然阻碍着ARZBs的商业化应用。目前已提出许多先进策略来解决上述问题，如界面优化，电解液优化，锌负极结构设计等。其中电解液作为连接阴/阳极的桥梁，其性质不可避免地会影响阴/阳极的性能，因此电解液优化被认为是一种简单经济的实用方法。

近日，中南大学周江教授&陈根教授团队以高介电常数的环丁砜（TMS）作为水合共晶电解质的组成部分，在重组电解液氢键结构抑制电解液分解和调控锌负极双电层结构抑制枝晶生长的同时实现溶剂化共嵌入的储能机制，从而实现三个方面性能共同提升的Zn||NH₄V₄O₁₀（NVO）电池。

相对于H₂O，TMS具有更大的偶极矩（7.6），和更高的介电常数（42.5），理论的第一性原理（DFT）和分子动力学（MD）计算表明，高极性的TMS更容易进入Zn²⁺溶剂化结构，并可以破坏H₂O之间的弱氢键作用，形成新的TMS···H₂O强氢键作用，从而将电化学稳定窗口（ESW）拓宽至4.08 V。此外，TMS具有优异的亲锌性，优先吸附的TMS可以增加Zn负极表面双电层（EDL）厚度，从而提供了一个屏蔽缓冲层，延缓Zn²⁺沉积并抑制Zn²⁺的平面扩散，使Zn阳极的沉积更平整。组装的Zn||NVO全电池体系中，在合适比例的（TMS与H₂O摩尔比大于1：5）水合共晶电解液下，TMS可以与Zn²⁺形成强配位对，从而实现溶剂共插层（(Zn-TMS)²⁺）的储能机制，插层的TMS以"支柱"的形式存在于NVO中，从而稳定了阴极的结构，并提供了额外的Zn²⁺结合位点。

得益于电解液对上述三方面的共同改善，在最优水合共晶电解液中（TMS与H₂O摩尔比为1：1），Zn||Zn对称电池实现了超过1800小时的循环稳定性，Zn||NVO全电池在0.2 A g^-1的低电流密度下可持续稳定运行40多天，比容量高达515.6 mAh g^-1。这种多功能电解质和溶剂共嵌入机制将极大地推动水系电池的实用化发展。