相对于非水系可充电电池，水系可充电电池（ARBs）在安全性，环境友好性和成本方面具有优势。但是，狭窄的水电化学稳定性窗口会固有地限制ARBs的输出电压和能量密度。
近日，南京工业大学吴宇平教授，付丽君教授报道了一种使用中性碱性混合电解质的水系混合电解质可充电电池（AHERB）。
文章要点
1）具有低成本电解质盐的中性碱性混合电解质具有高达3 V的宽电化学稳定性窗口，可实现高电压AHERB，其中碱性电解质中的锌（Zn）基于溶解和镀覆而充当负极，LiMn2O4基于Li+的嵌入/脱嵌，在中性电解质中充当正极。
2）该AHERB电池在1.69 C时可提供208 Wh kg-1的稳定能量密度（基于活性材料的总重量），具有高达2.31 V的高平均输出电压，可稳定进行1000多次循环，平均库仑效率超过98％，具有出色的倍率性能进和循环稳定性。能量密度估计表明，原型电池的净能量密度可以达到80–95 Wh kg-1。
鉴于其优异的电化学性能，高安全性和低成本，新开发的高压高性能混合水系可充电电池有望在未来用于各种储能应用领域。
Xinhai Yuan, et al, A Fully Aqueous Hybrid Electrolyte Rechargeable Battery with High Voltage and High Energy Density, Adv. Energy Mater. 2020
DOI: 10.1002/aenm.202001583
https://doi.org/10.1002/aenm.202001583
