有机小分子限域电解液

-40°C超18000次循环

通过在低浓度电解液中构建富含有机小分子的反向溶剂化结构，并形成约50 nm的有机-无机杂化SEI层，显著加速锌离子脱溶剂化过程，提升锌负极的界面稳定性与可逆性。

Lu, Tiantian · 王师 · Chang, Liu · 侯利锋 · Wei Y. · Wang, Qian · 金钟

Advanced Functional Materials 2026

具体参数

Zn||Zn对称电池低温循环寿命

{'zh': '>7000', 'en': '>7000'} h

Zn||PANI全电池循环寿命

{'zh': '>18000', 'en': '>18000'} cycles

容量保持率

{'zh': '≈100', 'en': '≈100'} %

高放电深度下循环寿命

{'zh': '>3500', 'en': '>3500'} h

SEI层厚度

{'zh': '≈50', 'en': '≈50'} nm

Zn(BF4)2浓度

{'zh': '0.45', 'en': '0.45'} m

技术优势

低温也能跑

THF改变氢键网络并降低凝固点，使溶剂化结构在低温下保持稳定，-40°C下全电池循环超18000次。

高放电深度不短命

即使在60%的高放电深度下，对称电池仍能稳定循环超过3500小时，适用于需要深度充放电的场合。

界面更稳

反向溶剂化构型加速脱溶剂化并形成约50 nm的有机-无机杂化SEI层，提升界面稳定性，从而延长循环寿命。

应用场景

• 低温锌离子电池：在-40°C下稳定循环，替代传统电解液在低温下失效的问题。
• 锌负极保护：通过有机-无机杂化SEI层抑制锌枝晶和副反应，提升负极可逆性。
• 水系储能电解液：低浓度有机小分子限域配位设计，兼顾水系安全性和高电化学性能。
• 极端环境储能：抗低温且支持高放电深度，适用于极地、太空等苛刻场景。