离子液体所具有独特性质(例如极低的蒸气压和不可燃性)使其成为一种极具前景的电解质材料。将碱金属盐掺杂到离子液体中形成的“盐-离子液体”(SiILs)是一类超浓缩、强关联和不对称电解质,备受电池技术研究的关注。值得注意的是,在这些盐-离子液体中,碱金属阳离子的迁移数被发现为负值。
研究者利用表面张力仪、X射线散射和原子力显微镜对基于钠的SiILs进行了研究。结果显示出由限域效应引发的结构变化,产生了长程相互作用。力曲线揭示了与理论和模拟预测一致的电解质结构。盐-离子液体中的长程空间相互作用与界面可压缩聚集体的高纵横比有关,而非经典电解质理论所预测的纯粹静电作用。这一结论得到了盐-离子液体中异常负迁移数的支持,研究者认为该现象可以通过相同的聚集体骨架进行解释。此外,研究表明,界面处的纳米结构可能会影响盐-离子液体中固态电解质界面层的形成,为深入理解盐-离子液体的界面行为及其在电池应用中的潜在作用提供了重要的科学依据。