双组分氢键重构电解液

−20°C超稳循环

利用甘油和甲基磺酰胺协同重构氢键网络，诱导Zn(100)取向沉积，同时抑制枝晶与副反应，使锌离子电池在常温和低温下均实现长寿命运行。

Xiyan, Wei · Mu, Yongbiao · Yuhan, Zou · Wei, Xianbin · Lin, Yang · 楊超 · 臧利敏 · 孙靖宇 · 曾林

Nano-Micro Letters 2026

具体参数

室温Zn||Zn对称电池循环寿命

{'zh': '4000', 'en': '4000'} h

室温Zn||Zn对称电池循环寿命 (高倍率)

{'zh': '600', 'en': '600'} h

低温Zn||Zn对称电池循环寿命

{'zh': '5400', 'en': '5400'} h

低温Zn||VO₂全电池容量保持率

{'zh': '85.4', 'en': '85.4'} %

室温Zn||VO₂全电池容量保持率

{'zh': '77.3', 'en': '77.3'} %

技术优势

高电流密度下不短寿

诱导的Zn(100)织构抑制了枝晶和副反应，使对称电池在40 mA cm⁻²的高电流下仍可稳定循环600小时。

全电池低温容量保持高

Zn||VO₂全电池在−20 °C下2000次循环后仍能保持85.4%的容量，展现出实用化潜力。

应用场景

• 水系锌离子电池：直接替换现有水系电解液，实现长寿命和高倍率性能，无需改变电池产线。
• 低温储能：在−20 °C下仍能充放电超5400小时，适合极地、冬季户外等场景的储能供电。
• 柔性储能器件：电解液保持液态且抗冻，与柔性基材兼容，可低温弯折下稳定运行。
• 可穿戴设备电源：自适应体表低温环境，为可穿戴设备提供持续耐久电源。