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中国科学院物理研究所调控铝腐蚀钝化延寿水系电池（图）
水系电池 电解
2024/6/4
水系电池相较于商用锂离子电池具有本质安全性并且对环境更为友好，在未来大规模储能领域有重要的应用前景。但水系电池受制于正极侧的集流体腐蚀以及负极侧的析氢副反应带来的不可逆锂损失等问题循环性能较差。对于正极侧的集流体而言，铝具有电导率高、成本低、密度低等一系列不可替代的优点，但水系锂离子电池强腐蚀性的电解液阻碍了铝集流体的应用，尤其是现有用于形成固态电解质中间相（SEI）的LiTFSI盐体系对铝的腐蚀...
2024年1月28日，中国科学院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室二维材料化学与能源应用研究组（508组）吴忠帅研究员团队和大连交通大学王韶旭教授团队合作，在低温高压水系/有机混合电解液开发方面取得新进展，开发出了一种具有宽电化学稳定窗口、耐低温、低成本的混合电解液，构筑出耐低温高性能微型超级电容器。
中国科学院上海硅酸盐所水系锌电池新体系研究获进展（图）
上海硅酸盐所 水系锌电池 电解液 电化学性能
2023/10/26
水系锌电池因本质高安全性、资源丰富、比能量高、环境友好等综合优势，被认为是储能规模应用的理想技术之一，受到研究和产业界的关注。水系锌电池的工程化应用受制于正负极、隔膜、电解液等关键瓶颈材料，反应机理复杂，亟需提升循环稳定性等电化学性能。近期，中国科学院上海硅酸盐研究所电力储能技术与应用团队在水系锌电池的新材料设计、界面稳定化等方面开展了研究。
上海硅酸盐所在水系锌电池新体系研究中取得系列进展（图）
水系锌电池 工程化应用 电解液
2023/11/29
水系锌电池因其本质高安全性、资源丰富、比能量高、环境友好等综合优势，被认为是储能规模应用的理想技术之一，受到研究和产业界的广泛关注。水系锌电池的工程化应用严重受制于正负极、隔膜、电解液等关键瓶颈材料，反应机理复杂，循环稳定性等电化学性能急需提升。近期，中国科学院上海硅酸盐研究所电力储能技术与应用团队聚焦上述科学瓶颈，在水系锌电池的新材料设计、界面稳定化等方面系统开展研究工作。
中国科大提出纳米胶束电解质新思路并用于高性能水系锌锰二次电池（图）
纳米 电解质 高性能水系 电池
2024/6/15
2023年9月3日，中国科学技术大学闫立峰教授课题组通过利用两亲性甲基脲分子，设计了一种新型结构的水基纳米胶束电解质。这一工作打破了以往对于电解质连续溶剂相的认识，通过纳米胶束结构包裹了自由移动的离子，建立了局部/界面相互作用网络，通过金属离子的控制释放，有效地维持了离子的三维扩散形式和有利的界面成核反应，实现了金属枝晶和电极副反应的有效抑制。相关研究成果率先在锌-锰电池体系中得到了证实，并发表于...
南京大学周豪慎教授，郭少华教授团队从生物防御机制得到启发，首次报道海藻糖作为水系锌离子电解液的添加剂。理论计算和多种原位技术表明海藻糖分子对电解质氢键网络的调控，更证明了其在促进界面反应动力学方面的关键作用。由于析氢反应的抑制和界面锌沉积动力学改善，海藻糖改性的电解质中展现出（002）织构的平整致密锌沉积，从而提高了锌负极溶解沉积过程的可逆性。
苏州纳米所李清文团队在水系锌基储能领域取得新进展（图）
李清文 水系锌基储能 界面结构 电解质
2023/7/18
水系锌基储能设备因其具有高能量密度、低成本、安全无毒的特点受到人们的广泛关注。其中锌负极作为其核心，有着较高的电极电位（标准电极电位为-0.76 V）和较高的比容量（820 mAh g–1）的优势，然而锌负极的循环稳定性较差，利用率低，反应动力学迟缓，而且存在严重的枝晶问题以及副反应问题。这使得锌负极的循环寿命较短也难以支撑高倍率及高深度放电，制约了锌基储能的发展。
中国科学院合肥研究院在水系锌离子电池电解液研究方面获进展（图）
合肥研究院 水系锌离子 电池电解液
2023/2/22
2023年2月22日，中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所能源材料与器件制造研究部李兆乾等在水系锌离子电池电解液研究方面取得新进展。该研究通过在水系锌盐电解液中引入1，4-二氧六环（DX）分子建立锌晶体（002）面择优取向生长机制，有效抑制了锌枝晶生长，提升了电池可逆性和循环稳定性能。相关研究成果发表在ACS Nano上。
中国科学院合肥物质科学岛团队在水系锌离子电池电解液研究方面取得新进展（图）
水系锌离子 电池电解液 电解质界面
2023/7/22
2023年2月20日，中科院合肥研究院固体所能源材料与器件制造研究部李兆乾等在水系锌离子电池电解液研究方面取得新进展，通过在水系锌盐电解液中引入1，4-二氧六环（DX）分子建立锌晶体（002）面择优取向生长机制，有效抑制了锌枝晶生长，极大提升了电池可逆性和循环稳定性能。相关成果发表在国际期刊ACS Nano 上。
苏州纳米所轻量化实验室张其冲等与南京大学姚亚刚团队合作在Materials Science and Engineering R: Reports发表柔性固态水系电池综述论文（图）
张其冲 姚亚刚 水系电池 器件结构 有机电解质
2023/7/20
2022年4月11日，中科院苏州纳米所轻量化实验室张其冲等与南京大学姚亚刚团队合作在国际材料科学领域顶尖期刊Materials Science and Engineering: R: Reports发表题为Roadmap for Flexible Solid-State Aqueous Batteries: From Materials Engineering and Architectures ...
2022年1月27日，中科院合肥研究院固体所能源材料与器件研究部胡林华研究员团队和石家庄学院季登辉教授合作，开发出一种机械性能优异、离子电导率高和具有宽操作温区（-20~60℃）的功能性水凝胶电解质，并研究了其在水系锌离子电池中的应用性能，相关研究成果以“-20-60℃下无枝晶水系锌离子电池用键调节水凝胶电解质”为题，发表在国际知名期刊Chemical Engineering Journal 上。
水系电解液重要研究进展：CO2诱导形成界面SEI膜实现 Water-in-Salt到Salt-in-Water转变（图）
CO2诱导 水系电解液 界面SEI膜 Water-in-Salt
2023/1/6
近年来，水系二次电池因为安全、绿色和低成本受到研究人员广泛关注，但受限于水系电解液电化学窗口窄，水系二次电池存在输出电压低，能量密度低，自放电高以及循环寿命差等问题，从而大大限制了其广泛应用。为了实现宽电位水系电解液，超高盐浓度Water-in-salt电解液被提出，通过提高盐浓度实现溶剂-离子相互作用调制降低水的电化学活性和实现SEI离子导体钝化膜，成功将水系电解液电化学窗口拓宽至3V及以上（S...
中国科学院兰州化学物理研究所兰州化物所在低温水系电解质方面取得新进展（图）
低温水系电解质 电容器
2022/3/27
采用水溶液为电解质的超级电容器具有低成本和高安全性的优点，在轨道交通、备用电源等领域具有广阔应用前景。但是，水溶液在低温环境中容易凝固为冰，导致离子电导率骤降，使得超级电容器在低温下不能工作。解决这一问题的传统策略是通过添加防冻剂或使用高浓度电解质来防止水溶液电解质凝固。然而，这两种策略都会带来一些负面影响，如降低离子电导率和安全性、污染环境以及增加成本。