水系锌离子电池因其具有本质的安全和低成本的特征，而来得到了国内外研究和产业界的广泛关注。然而，由于水系电解液本征稳定的温度区间较窄，使得水系离子电池的实用化进程仍存在重要挑战。在水系锌离子电池中的Zn2+具有严重的溶剂化效应，而电化学反应过程中的去溶剂化不彻底，将导致电极/电解质界面严重的析气、腐蚀和枝晶的产生。此外，在极端低温环境下溶剂化结构普遍具有更高的去溶剂化能垒，而在极端高温环境下，将严重加剧析气和腐蚀反应，导致电池快速失效。尽管阳离子溶剂化结构的调节已经被广泛研究，但阴离子溶剂化结构对水系锌离子电池界面稳定性和动力学的影响很少被研究。

 近日，来自中国科学院上海硅酸盐研究所的研究团队分析了当前传统水系电解质在宽温域服役过程中电极/电解质之间界面的不稳定性，认为阴离子溶剂化问题对界面问题的影响至关重要，但并未被广泛研究。有鉴于此，研究团队基于‘硼-醇化学’，从阴/阳离子溶剂化结构协同重构角度，通过实现Zn2+阳离子和腐蚀性BF4-阴离子溶剂化结构的协同重构，巧妙地设计了一种宏观上具有优异界面粘附性，而微观上反应动力学和界面稳定性得到有效提升的水凝胶电解质，成功构建了温域为-50~+100 ℃的宽温域水系锌离子电池。

原文链接：https://doi.org/10.1038/s41467-024-50219-x

（陈明慧）