钾离子电池（PIBs）得益于其原材料的丰富性和低成本，被认为是一种潜在的经济可持续且成本效益高的锂离子电池替代品。尽管如此，PIBs在商用化的路上面临挑战，主要是由于缺少合适的电解液，这限制了其安全性和循环寿命。近年来，为了克服这些限制，研发了多种新型电解液体系，如高浓度电解液、局部高浓度电解液和弱溶剂化电解液等。尤其是弱溶剂化电解液，虽然在常规1M盐浓度下能够促进在电极表面形成富含无机物的固体电解质界面（SEI），提升电池性能，但其较弱的溶剂化能力可能降低离子电导率，从而进一步影响电池的循环性和功率输出。因此，平衡溶剂化能力和离子电导率是设计PIBs电解液的关键。

基于此，湖南大学的鲁兵安教授团队选用了具有中等溶剂化效应的磷酸三丙酯（TPP）作为钾离子的主要配位溶剂，并辅以功能性助溶剂（TFP）和非极性的醚稀释剂（OHE），使用高解离度的KFSI作为钾盐，构建了一个先进的电解液体系（KFSI-TPP/TFP-OHE）。这种电解液表现出低盐浓度（0.6M）、低粘度、高离子电导性、高氧化稳定性和不可燃性等优势，同时有助于构建稳定的电极-电解质界面。

拉曼光谱分析和分子动力学模拟显示，尽管电解液的盐浓度较低，但其溶剂化结构中含有丰富的离子对网络，如接触离子对（CIPs）和聚集体（AGGs）。这些特殊的结构有助于在保证电解液具有快速离子传输动力学的同时在电极表面形成均匀且致密的SEI/CEI，提高电池的倍率性能和稳定性。

实验结果表明，常用的钾离子电池正极材料（铁基普鲁士蓝）和负极材料（钾金属和石墨）在此电解液中均表现出良好的兼容性和稳定性。石墨‖K电池在该电解液中循环超过1300圈后，无容量衰减且平均库伦效率接近100%。FeHCF@rGO‖石墨电池在该电解液也表现出良好的循环稳定性。特别是FeHCF@rGO‖K软包电池，在1C的倍率下循环1400圈后，容量保持率高达81%，显示了良好得循环稳定性。

这项研究不仅从溶剂分子的溶剂化效应角度出发，设计出一种电解液，成功平衡了高氧化稳定性和快速钾离子传输动力学的需求，而且为开发低成本、高性能和高安全性的PIBs电解液提供了新的思路，具有重要的实际意义和商业潜力。