近日，化学化工学院钱涛教授、周金秋副教授团队在《Advanced Materials》上发表题为“Tailoring Cold-Resilient Electrolytes Driven by Mechanisms Underlying Ice Melting for Cryogenic Zn Batteries（为低温锌电池定制由冰融化机制驱动的耐寒电解质）”的研究论文。2023级硕士研究生杨秀珍为论文第一作者，钱涛、周金秋为通讯作者，南通大学为唯一通讯作者署名单位。
可充电水系锌金属电池因其资源丰富、安全性高和成本低等优点，成为新一代大规模储能系统的重要候选。在极端低温如深海或外太空环境下，电解液容易结冰，严重限制其工作性能和应用前景。传统的抗冻策略往往侧重于冷却过程中的结冰行为，忽视了“冰如何融化”这一关键过程。本研究提出以冰的融化动力学为核心的电解液设计逻辑，定义了理论冰点降低程度、化学物质与冰表面水分子的相互作用强度、对冰晶格的晶界渗透效率等三大关键筛选指标，为抗冻电解液提供了理论依据和量化标准。在这一理论指导下，研究团队将甲酸钾作为电解液添加剂，显著提升了水系电解液的低温性能，使得全电池能够在-40°C下实现超过1000次的稳定循环，且软包电池（正极载量为7.5 mg cm⁻²）在-40°C下展现出110 mAh g⁻¹的高比容量。这一成果为开发更可靠的低温电解液提供了新的视角，丰富了低温电化学系统的设计理念。
此前，钱涛教授团队针对高性能电化学储能电池开展了系列研究，尤其在极端环境电池、固态电池方面取得了诸多原创性突破，承担了包括江苏省杰出青年基金、国家自然科学基金面上项目等在内的多项重点研究课题。
《Advanced Materials》是中科院一区Top期刊，Nature Index期刊，影响因子27.4。
（杨凯）
文章链接：https://doi.org/10.1002/adma.202506537
