自分離液體電極電池是一種有潛力的大規模儲能技術，它可以幫助緩解可再生能源間歇性對電網穩定性的影響。這種電池的功能是通過選擇性溶解氧化還原活性物質，并在相分離的液體電極中創建離子遷移的內部途徑，以維持整體電荷平衡。然而，傳統的自分層液電極化學電池在材料成本、電池效率和嚴格的操作條件方面面臨限制，阻礙了它們的廣泛應用。盡管不斷有研究提高電化學性能，但防止液層間交叉污染和建立相干離子導電網絡等困難仍然存在，制約了其進一步發展。
考慮到水雙相系統具有密度差異，它為設計由堆疊液相層構成的自分層電池提供了一個有前景的平臺。水雙相體系的實現主要基于鹽析機制，在水基質中加入更多的親水性溶質會導致預溶解物質（如聚乙二醇和四乙二醇二甲醚）的析出，從而由于密度差而形成自堆疊范式。此外，通過引入以有機組分為主的液相層或低水溶性離子液體(IL)，也可以直接形成排出的陰極電解質層。室溫離子液體具有固有的離子電導率、耐火性、對氧化還原物質的有效吸收性以及易于相分離的有限水溶性，是陰極電解質溶劑的理想選擇。研究人員使用咪唑基IL系統的自分層構建了雙相Zn-I和Zn-Br電池。具體而言，1-乙基-3-甲基咪唑雙(三氟甲基磺酰基)亞胺([EMIm][NTf2]) IL在水介質中通過自發締合反應合成。然后，隨著[EMIm][NTf2]陽離子源的加入，將具有氧化還原活性的碘化物或溴化物質引入體系，生成最終的含鹵IL主導陰極電解質。由于IL主導相與水相之間的溶解度有限，形成了自分離的堆疊結構，保證了體系的穩定。利用這種基于[EMIm][NTf2]的水雙相結構，開發了自分層水雙相電池。
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