水系锌离子电池具有安全性高、资源储量丰富、制备工艺简单、环境友好和理论容量高等特点,满足了人们对新一代安全廉价储能电池的需求。但其存在正极材料不稳定、锌负极枝晶生长以及腐蚀、析氢副反应严重等问题,导致循环性能有限。鉴于上述问题都与电解液密切相关,本论文设计了一系列功能性添加剂对电解液进行优化,旨在提升水系锌离子电池电极的循环稳定性,主要研究内容和结果如下:（1）高价阳离子稳定有机正极材料。7,7,8,8-四氰基醌二甲烷（TCNQ）有机材料存在严重的溶解现象,导致快速的容量衰减。鉴于此,引入Al3+作为电解液添加剂,不仅抑制了 TCNQ活性物质的溶解,而且影响了 TCNQ基正极的储能机制。通过一系列表征技术和密度泛函理论（DFT）计算,证实了 Al3+的存在有效促进了金属离子在TCNQ分子晶体中嵌入/脱出的可行性与可逆性,使得有机正极的可逆比容量和循环寿命均得到提升。（2）咪唑基阳离子调控锌负极沉积形貌。锌金属负极同样面临循环稳定性差和库伦效率低的问题,不可避免影响正极材料性能的发挥。发展高性能水系锌离子电池必须解决锌负极相关问题。其中,锌枝晶生长是导致电池循环寿命差的最直接因素。鉴于此,引入1-丁基-3-甲基咪唑阳离子（BMIm+）作为电解液添加剂以调控锌沉积层的晶面取向。实验和DFT计算结果揭示了 BMIm+对不同晶面吸附的选择性,这有效提高了 Zn（002）晶面的择优程度,实现了平整致密的沉积形貌。引入BMIm+后,NH4V4O10‖Zn软包电池在0.4 Ag-1电流下的循环性能从63圈提升到236圈,且容量保持率达到81.7%。（3）谷氨酸钠抑制锌负极界面副反应。除枝晶生长外,腐蚀和析氢等现象同样限制了锌金属负极的实际应用。针对上述问题,引入谷氨酸钠作为电解液添加剂以调节负极/电解液界面。实验和DFT计算结果表明,谷氨酸根阴离子通过-COO-基团和Zn之间的化学相互作用稳定吸附在锌表面,占据了腐蚀和析氢反应的活性位点,抑制了副反应的发生。同时,吸附的阴离子有利于均匀Zn2+流和促进[Zn（H2O）6]2+的去溶剂化,实现了均匀致密的锌沉积。组装的MnO2‖Zn电池在0.5 C倍率下可稳定循环长达800 h,且容量保持率达到90%。（4）两亲分子调节电解液溶剂化结构。为了进一步提升锌负极在大电流下的稳定性,引入壬基酚聚氧乙烯醚（NPEO）作为电解液添加剂对Zn2+溶剂化结构进行调控。光谱表征和分子动力学模拟结果揭示了 NPEO、H2O和锌盐阴离子共同参与构筑了 Zn2+溶剂化鞘层。该溶剂化结构具有较大体积和较少配位水数,有利于实现均匀的锌沉积并抑制界面副反应,使得Zn‖Zn电池在40 mA cm-2的电流下稳定循环超过100 h。