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隨著電池技術的發(fā)展，電池在寒冷地區(qū)的應用成為一大挑戰(zhàn)。許多研究都投入到提高水系和非水系電池的低溫性能上。其中，水系電池通常比非水系電池表現(xiàn)出更好的倍率性能，尤其是在低溫下，這表明它們在寒冷地區(qū)具有潛在的應用前景。目前，低溫水系電池的主要挑戰(zhàn)是：1) 低溫下電解液凍結；2) 離子擴散慢；3)界面氧化還原動力學緩慢。這與水系電解液的物理化學性質(zhì)密切相關。

有鑒于此，香港中文大學盧怡君教授等巧用平衡相圖和非平衡相圖的特點，分析低溫水系電解液的防凍機理，提出設計策略；回顧了水系電解液中溫度/濃度/電荷載流子相關的電導率特性，以理解和調(diào)控離子擴散動力學；介紹了水系和非水系電池的界面研究，并提出了低溫水系電池界面氧化還原動力學的潛在改進策略，總結了用于開發(fā)高性能低溫水系電池電解液的設計策略。相關工作以《Design strategies for low temperature aqueous electrolytes》為題發(fā)表在2022年度中國科技期刊卓越行動計劃“高起點新刊”、清華大學主辦的《Nano Research Energy》上。