华工殷盼超课题组 ACS Energy Lett.：纳米限域效应构筑抗冻宽电压水系电解质

传统水系电解质的电化学稳定窗口窄（<1.23 V）且低温易结冰，限制了水系锂离子电池的发展。本研究旨在利用纳米限域效应同时解决“高电压”与“抗冰冻”难题。华南理工大学殷盼超教授团队利用亚纳米级多金属氧酸盐团簇（SiW12O404-）构建了低锂负载（~1 wt%）的水系电解质。研究表明，阴离子簇的强限域作用破坏了水分子氢键网络，使体系在-80°C下仍不结冰；同时，限域水的局域快速偶极涨落（β弛豫）介导了Li+的高效单离子传输，30°C下离子电导率达0.08 S cm-1，Li+迁移数高达0.92，电化学稳定窗口拓宽至2.2 V。该工作为开发高性能抗冻水系电池提供了新策略。