近日，我院周小四教授课题组在与石墨兼容的钾离子电池高电压电解质设计领域取得重要研究进展。相关成果以“Methyl Asymmetric Interference-Enhanced Dipole-Dipole Interaction for High-Performance Potassium–Graphite Battery Electrolyte Design”为题发表在国际综合性权威期刊Angewandte Chemie International Edition上（Angew. Chem. Int. Ed. 2026, 65(12), e23473，论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202523473）。Angewandte Chemie International Edition是Wiley出版社的顶级期刊，最新影响因子为16.6。

钾离子电池是除锂离子电池外，唯一一种可直接采用石墨作为负极的新型碱金属电池体系，然而由于缺乏与石墨负极匹配的高电压电解质，钾-石墨电池的发展受到限制。为了解决这一问题，该研究基于甲基不对称干扰增强的偶极-偶极相互作用设计了一种与石墨兼容的高电压电解质。该电解质通过降低K+离子的去溶剂化能并形成富硫无机固体电解质界面，实现了86.5%的初始库仑效率。在1 μA·cm-2的低电流密度下，电解质的最大稳定电化学窗口达到4.6 V，与当前使用的普鲁士蓝类似物正极兼容。值得注意的是，以K1.92Fe[Fe(CN)6]0.94·0.5H2O为正极、未经处理的石墨为负极的钾-石墨电池，能量密度可达265.6 Wh·kg-1（基于正负极总质量），600次循环后容量保持率为81.3%。若采用K1.68Mn[Fe(CN)6]0.92·1.36H2O作为正极，能量密度可达306.2 Wh·kg-1。容量约为24 mAh的五层叠片软包全电池能够快速驱动小型电机，证明了该电解质的应用潜力。

针对石墨负极的储钾需求，本研究通过非对称极性溶剂MeTMS与TTE共溶剂设计，构建了兼具高离子电导率、低脱溶剂化能垒与稳定界面的电解液体系，实现了石墨负极的高效储钾，为钾离子电池石墨负极的电解液优化提供了全新策略。

从实际电池组装、电化学性能、循环稳定性及界面阻抗四个维度，全面验证了非对称极性电解液（MeTMS:TTE）在钾离子电池石墨负极体系中的实用化价值，对比了PC:TTE、EC:DEC 等对照体系，证实了MeTMS:TTE体系的优越性。

最终，该非对称极性MeTMS:TTE电解液体系在钾离子石墨负极电池中实现了高达 300 Wh kg−1的能量密度，同时展现出优异的循环稳定性与倍率性能。本工作为解决钾离子电池石墨负极在实用化进程中的溶剂共嵌入、界面稳定性差等核心瓶颈，提供了一种全新的电解液分子设计策略。

我院青年教师袁泽宇是该论文的第一作者，自加入南师大工作以来，主持国家青年基金一项、江苏省青年基金一项，在Angewandte Chemie International Edition上发表论文2篇， Nano Energy上发表论文1篇；我院周小四教授为唯一通讯作者，南京师范大学为唯一署名单位。