东北大学/燕山大学Angew丨“冷冻”锌电-稳定性提升新策略

本文研究了水系锌离子电池在亚低温（-5℃）条件下的性能优化机制。研究背景指出，传统研究主要关注室温及超低温条件下的性能优化，而亚低温区域长期被忽视。研究目的是通过“冷冻”策略，探究AZIBs在-5℃的优化性能机制，揭示低温下电解液的结构变化及其对H+嵌入的抑制作用。研究结果表明，在-5℃条件下，电池表现出与室温相当的比容量，并且循环稳定性显著提高。通过光谱分析与分子动力学模拟，发现低温下电解液的结构变化（如SO42-取代Zn2+溶剂化层中的H2O、氢键网络增强和氢键总数减少）是抑制H+嵌入的关键因素。这一策略还可应用于其他对质子敏感的材料，成为一种广泛适用的电池性能提升方法。