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韩明明助理研究员在能源类顶级期刊Energy&Environmental Science发表研究成果

发布者:何瑶波发布时间:2026-03-25浏览次数:12

近日,韩明明助理研究员最新科研成果Tailoring zinc-ion deep eutectic electrolytes through dual regulation of solvation shell volume andsolvent polarity在线发表在能源类顶级期刊Energy&Environmental Science上。该刊物是国际能源类顶级期刊之一(中科院一区TOP),最新影响因子为30.8。韩明明为该成果第一作者,浙江师范大学为第一单位。

此项工作针对锌碘电池常规共晶电解液黏度高、离子传输仅局限于短程传输,以及离子电导率低的关键问题,设计了Zn(BF4)2·H2O-Ace-AN多组分共晶电解液。基于斯托克斯-爱因斯坦方程与德拜-休克尔理论,引入Et(30)参数作为关键描述符,实现了对氢键作用强度与溶剂极性的协同表征,建立了“分子极性-氢键作用-溶剂化壳层体积-离子传输动力学”的构效关系。具体内容为:以Zn(BF4)2·H2O与乙酰胺(Ace)构建基础深共晶电解液,通过对极性与溶剂化壳层体积的系统筛选,引入中等极性、小溶剂化壳层的乙腈(AN)对共晶体系进行改性得到最优电解液Zn(BF4)2·H2O-Ace-AN,乙腈仅作为氢键受体形成强度适中的氢键,打断连续氢键网络,实现离子输运与本体环境的解耦,显著减小离子团簇尺寸以促进长程高效离子跃迁,同时抑制析氢反应与界面副反应,最终使改性后电解液的离子电导率由1.78 mS cm⁻¹提升至8.3 mS cm⁻¹,Zn//Cu电池可稳定循环2000次且库仑效率达99.6%,锌碘软包电池在1 A g⁻¹下循环1500次仍保持95.4 mAh g⁻¹的可逆容量,锌离子电池实现10 000次超长循环与优异倍率性能。