华科「国家杰青」谢佳AFM | 中等溶剂化结构设计电解质化学用于高电压低温水系电池！

背景：高电压水系电池（>2 V）因其低成本和高安全性而备受关注，但水相关副反应和电解质有限的工作温度范围限制了其应用。研究目的：华中科技大学谢佳团队旨在设计一种中等溶剂化电解质（MSE），以平衡低水活性、高离子电导率和快速去溶剂化等矛盾特性，提升电池在高电压和低温下的性能。结论：通过使用丁二腈作为共溶剂，MSE重塑了溶剂化鞘结构，降低了Li⁺去溶剂化能，并促进了稳定界面相的形成。实验结果显示，2.5 V全电池在1 C倍率下循环1000次后容量保持率达98%，在-20°C下稳定循环超过200次，电化学稳定窗口拓宽至1.0–5.0 V，离子电导率达3 mS cm⁻¹，显著提高了电池的稳定性和反应动力学。