克日，，，， ，亚游集团质料学院博士研究生常麟晖以第一作者在国际顶级期刊《Nature Communications》（自然·通讯）揭晓题为“High-Entropy Solvation Chemistry towards Affordable and Practical Ah-level Zinc Metal Battery”的研究论文 。。 。。。亚游集团为第一单位，，，， ，亚游集团程红伟教授、鲁雄刚教授和大湾区大学赵康宁助理教授为配合通讯作者 。。 。。。
水系锌离子电池因其本征清静性和低本钱，，，， ，在大规模储能领域展现出重大潜力 。。 。。。然而，，，， ，古板水系电解质限制了其能量密度和循环寿命 。。 。。。怎样设计兼具高性能与低本钱的电解质，，，， ，是推动水系锌离子电池商业化历程的焦点要素 。。 。。。
近年来，，，， ，研究者在高熵合金、陶瓷等先进功效质料研究中对“高熵效应”的熟悉与立异如日中天 。。 。。。受此启发，，，， ，作者立异性地在水系锌离子电池电解质设计中引入“高熵溶剂化”战略，，，， ，使用微量混淆卤素阴离子的协同介导效应，，，， ，乐成可控修建出奇异的高熵溶剂化结构（图1） 。。 。。。连系原子标准的理论剖析与多维度原位表征手艺，，，， ，深入地展现了高熵溶剂化结构的体相特征与界面反应演变纪律，，，， ，剖析了锌金属电池综合性能显著提升的要害机制 。。 。。。
图1 高熵溶剂化电解质（HESE）的设计理念与焦点优势（Nature Communications, 2025, 16, 6134）
研究发明，，，， ，在该高熵溶剂化电解质（HESE）中，，，， ，由单卤素接触离子对（CIP, ~72%）与多卤素聚整体（AGG，，，， ，~23%）配合构建的特殊溶剂化结构显著提高了系统的构型熵（从902.22提升至1172.43） 。。 。。。通过诱导溶剂化结构的细密重组，，，， ，突破了多卤素聚整体脱溶剂能垒限制，，，， ，突破了古板卤素电解质中过电位与库伦效率的权衡，，，， ，实现了低过电位与超高平均库伦效率的协同提升 。。 。。。得益于此，，，， ，基于HSES的锌金属电池展现出卓越的性能与辽阔应用远景（图2） 。。 。。。全电池实现了9.23 mAh cm?2的面积容量和优异的循环稳固性，，，， ，能量密度高达152.2 Wh kg?1，，，， ，处于国际领先水平 。。 。。。作为规；； ；； ；；；橹，，，， ，Ah级软包电池在凌驾250次循环中展现出超高平均库伦效率（99.90%） 。。 。。。经核算，，，， ，HESE本钱约0.33 $·kg?1，，，， ，与2M ZnSO4电解质（0.32 $·kg?1）相当，，，， ，较古板高浓度/添加剂系统降本10倍以上 。。 。。。本论文提出的高熵战略，，，， ，通过准确调控阴-阳离子相互作用，，，， ，为设计兼具高性能、高清静和低本钱的适用化水系金属电池电解质开发了新途径 。。 。。。
图2 HESE的高熵溶剂化结构漫衍及适用性电池性能展示（Nature Communications, 2025, 16, 6134）
面向国家新能源战略需求，，，， ， 2025年以来，，，， ，团队围绕新能源质料与电化学储能研究偏向取得了一系列鼓舞人心的研究效果（Energy & Environmental Science, 2025, d5ee02101d; Energy Storage Materials, 2025, 104022; ACS Nano, 2025, 055925.R2; Chemical Engineering Journal, 2025, 163267; Materials Today Energy, 2025, 101889） 。。 。。。相关事情获得国家自然科学基金（52404423，，，， ，52334009，，，， ，51874196）、上海市自然科学基金（23ZR1421600）、松山湖实验室开放基金重点项目（2023SLABFK12）等资助 。。 。。。
论文下载链接：https://doi.org/10.1038/s41467-025-61456-z
