自分离液体电极电池是一种有潜力的大规模储能技术，它可以帮助缓解可再生能源间歇性对电网稳定性的影响。这种电池的功能是通过选择性溶解氧化还原活性物质，并在相分离的液体电极中创建离子迁移的内部途径，以维持整体电荷平衡。然而，传统的自分层液电极化学电池在材料成本、电池效率和严格的操作条件方面面临限制，阻碍了它们的广泛应用。尽管不断有研究提高电化学性能，但防止液层间交叉污染和建立相干离子导电网络等困难仍然存在，制约了其进一步发展。
考虑到水双相系统具有密度差异，它为设计由堆叠液相层构成的自分层电池提供了一个有前景的平台。水双相体系的实现主要基于盐析机制，在水基质中加入更多的亲水性溶质会导致预溶解物质（如聚乙二醇和四乙二醇二甲醚）的析出，从而由于密度差而形成自堆叠范式。此外，通过引入以有机组分为主的液相层或低水溶性离子液体(IL)，也可以直接形成排出的阴极电解质层。室温离子液体具有固有的离子电导率、耐火性、对氧化还原物质的有效吸收性以及易于相分离的有限水溶性，是阴极电解质溶剂的理想选择。研究人员使用咪唑基IL系统的自分层构建了双相Zn-I和Zn-Br电池。具体而言，1-乙基-3-甲基咪唑双(三氟甲基磺酰基)亚胺([EMIm][NTf2]) IL在水介质中通过自发缔合反应合成。然后，随着[EMIm][NTf2]阳离子源的加入，将具有氧化还原活性的碘化物或溴化物质引入体系，生成最终的含卤IL主导阴极电解质。由于IL主导相与水相之间的溶解度有限，形成了自分离的堆叠结构，保证了体系的稳定。利用这种基于[EMIm][NTf2]的水双相结构，开发了自分层水双相电池。
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