共晶凝胶电解质

宽温快充

通过加速质子传输调控动态氢键网络，使水系锌电池在低温下仍保持高容量和长循环稳定性。

Baonian, Zhu · Yuefeng, Yan · 洪兢哲 · Yuhao, Xia · Song, Meixiu · Wang, Xiaoshuang · 刘亚男 · Zhong, Bo · 刘冬冬 · 张涛 · 黄小萧

Journal of Energy Chemistry 2025

具体参数

比容量

{'zh': '149.8', 'en': '149.8'} mAh g⁻¹

比容量

{'zh': '128.4', 'en': '128.4'} mAh g⁻¹

比容量

{'zh': '131.1', 'en': '131.1'} mAh g⁻¹

容量保持率

{'zh': '92.4', 'en': '92.4'} %

每圈容量衰减

{'zh': '0.0066', 'en': '0.0066'} %

技术优势

低温不易结冰

加速的质子传输促进氢键快速形成与断裂，使电解质在−30 °C下仍保持动态氢键网络，电池可正常工作。

宽温循环稳定

在40 °C下循环3500圈，每圈容量衰减仅0.0066%，表现出优异的长期循环稳定性。

原位抑制锌枝晶

锌负极表面原位生成ZnOHF纳米阵列保护层，消除枝晶生长并加速锌离子吸附和电荷转移。

应用场景

• 低温水系锌电池：在−30 °C下提供131.1 mAh g⁻¹比容量，可直接用作低温水系锌电池的电解质，替代易冻结的传统水系电解液。
• 锌金属电池电解液：作为锌金属电池的凝胶电解质，原位形成ZnOHF保护层抑制枝晶，延长锌负极寿命。
• 宽温储能器件：在−30 °C至40 °C范围内保持高容量和低衰减，可用于极地与高温环境下的宽温储能。
• 低温可穿戴电源：凝胶态柔性电解质使电池可弯曲，在低温下仍能正常工作，适合低温可穿戴电子设备供电。