一级黄色网站在线视频看看,久久精品欧美一区二区三区 ,国产偷国产偷亚洲高清人乐享,jy和桃子为什么绝交,亚洲欧美成人网,久热九九

第一作者：Qiu Zhang，Yilin Ma

通訊作者：陳軍

通訊單位：南開大學

本文亮點：

1. 通過調節電解質結構，使水電解質的固液轉變溫度從0降至-114 ℃。

2. 發展了超低溫水系鋅電池。

電池學術QQ群：924176072

可充電水性電池由于其高安全性和低成本而成為潛在的大規模能量存儲新興系統。然而，水電解質的凍結行為，限制了這種電池在低溫條件下的運行。

有鑒于此，南開大學陳軍院士報道了通過調節電解質結構，使ZnCl₂溶液中原有的氫鍵網絡斷裂，從而抑制了水的凍結，使水電解質的固液轉變溫度從0降至-114 ℃。

圖1. 設計思路

要點1. 超低凝固點

為了實現低T_t溶液，研究人員引入了高可溶性鹽ZnCl₂，并考慮了H鍵和陽離子陰離子相互作用的調節，通過調節C_ZnCl2實現了液-固轉變的最大抑制。由于離子物質與水分子之間的強偶極-偶極力，水的原始H鍵結構被破壞，并出現Zn2+溶劑化構型。同時，該電解質主要由具有弱H鍵相互作用的水分子，Zn(H₂O)₂Cl₄^2–，ZnCl⁺和Zn(H₂O)₆²⁺組成。弱的H鍵降低了水的凝固點，而增強的離子相互作用則提高了電解質T_t。

圖2. 電解質結構表征

要點2. 超低溫水系電池

該電解質在–100至+ 60 °C的超寬溫度范圍內具有高離子電導率（在–60 °C時為1.79 mS cm^-1），并且與Zn具有良好的相容性。這種基于ZnCl₂的低溫電解質使得聚苯胺（PANI）||Zn電池可在-90至+60 °C的超寬溫度范圍內工作，該溫度范圍涵蓋了有記錄的地表溫度。同時，PANI||Zn電池在-90 °C的極低溫度下顯示出高耐受性，并且在-70 ℃時具有穩定的循環性能（84.9 mA hg^-1，約2000個循環），容量保持率約為100% 。

圖3. 電池性能和儲能機理

小結

該研究工作為通過調整電解質結構推動低溫水系電池的發展提供了有效的策略，拓寬了水系電池溫度適應性的應用范圍。

電池學術QQ群：924176072

參考文獻：

Zhang, Q., Ma, Y., Lu, Y. et al. Modulating electrolyte structure for ultralow temperature aqueous zinc batteries. Nat Commun 11, 4463 (2020)

DOI：10.1038/s41467-020-18284-0

https://www.nature.com/articles/s41467-020-18284-0