科学家开发出耐低温的水性锌基电池

水性锌基电池(ZBBs)由于其高安全性，低成本和高能量密度而广泛用于便携式和网格规模的应用。然而，在充电期间阳极上不均匀的锌沉积和锌枝晶的形成降低了ZBB的循环稳定性。此外，由于离子电导率突然下降，传统的水性电解质不能在低温下工作，从而限制了水性ZBBs的适用温度范围。

最近，由中国科学院大连化学物理研究所(DICP)的李宪峰教授领导的研究小组开发了一种用于水性ZBBs的耐低温，经济高效，安全且环保的混合电解质。

这项工作发表在《能源与环境科学》上。

由水(H 2 O)，乙二醇(EG)和硫酸锌(ZnSO 4)组成的已开发电解质在低温下显示出高的锌离子电导率。

李教授说：“我们通过实验和理论计算证明了Zn 2+与EG的独特溶剂化作用。”

这种相互作用不仅可以增强EG和H 2 O之间的氢键，使混合电解质具有较低的凝固点，而且可以削弱Zn 2+与H 2 O的溶剂化相互作用，从而实现高度可逆的Zn / Zn 2+化学性质和锌沉积均匀。

具有混合电解质的Zn离子混合超级电容器(ZHSC)和Zn离子电池(ZIB)均显示出高能量密度，高功率密度和-20°C的长寿命。EG / H 2 O比例可调的该系列混合电解质在性能和成本之间提供了良好的平衡，这使它有希望在各个地区得到应用。

这项工作为设计低温储能设备的电解质提供了启示。它得到了中国自然科学基金和中国科学院电化学储能工程实验室的支持。

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