水系电化学储能（EES）器件因其成本低、安全性高等优点而备受关注。然而，水性电解质的冻结通常会导致离子传导性能的急剧下降，从而严重阻碍了这类EES器件的低温应用。

近日，中科院兰州化物所阎兴斌研究员报道了通过冷冻稀溶液Zn(ClO₄)₂制备了一种具有高离子电导率的盐冰（salty ice）电解质。即使在−60 °C的极低温度下，这种盐冰电解质也表现出1.3×10⁻³ S cm⁻¹的高离子电导率。

文章要点

1）通过理论模拟和实验分析，研究人员发现Zn(ClO₄)₂盐冰的高离子电导率源于其独特的三维离子传输通道，使得Zn²⁺离子和ClO₄^-离子能够在电解质中快速传输。

2）基于这种含盐的Zn(ClO₄)₂作为电解质构建的锌离子混合电容器（ZIHC），在−60 °C时的室温容量保持率达到74.2%。此外，ZIHC还表现出优异的循环稳定性（70000次循环）和在低温下的巨大应用潜力。

这一发现为使用盐冰作为电解质构建低温EES器件提供了新的见解。

参考文献

Yinglun Sun, et al, Salty Ice Electrolyte with Superior Ionic Conductivity Towards Low-T emperature Aqueous Zinc Ion Hybrid Capacitors, Adv. Funct. Mater. 2021

DOI: 10.1002/adfm.202101277

https://doi.org/10.1002/adfm.202101277