近期，纺织科学与工程学院绿色纺织化学品团队贾浩研究员和环境与生态学院刘国帅副研究员合作在能源领域国际顶级期刊《Advanced Energy Materials》发表题为“Hybrid Co‐Solvent‐Induced High‐Entropy Electrolyte: Regulating of Hydrated Zn2+ Solvation Structures for Excellent Reversibility and Wide Temperature Adaptability”的研究论文。
作为新一代锂离子电池的替代品，水系锌离子电池因其固有的不可燃、无毒和低成本的特性而受到未来储能应用的巨大兴趣。然而，它们的实际利用受到电解质在零度以下条件下冻结的阻碍。在这项研究中，贾浩研究员提出了一种新型高熵(HE)电解质，该电解质与混合溶剂一起，以减轻电解质在低温下的冻结，抑制日历腐蚀，并增强锌离子转移动力学。具体来说，等体积结合乙酸乙酯、乙二醇和二甲基亚砜作为溶剂组分不仅可以诱导氢键重构，而且改变HE电解质环境中Zn离子的溶剂化鞘。这种混合助溶剂的协同耦合有效地利用了单个溶剂添加剂的特性，并特别在低温条件下促进了循环反应的可逆性。得益于抗冻和溶剂化结构调控特性，配备HE电解液的锌对称电池可以在不同温度下在低锌盐浓度(1 m)下工作2500 h以上。
本研究为实现HE电解液提供了一种简便的调制策略，促进了具有宽温度适应性的先进ZIBs的实际应用和商业化。基于其低成本、高效率和可扩展性等值得称道的特性，高熵电解质策略的创新视角和方法为下一代水系储能系统铺平了道路。
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