近日，江蘇大學(xué)卜永鋒和梁紅玉教授團(tuán)隊(duì)在ChemSusChem期刊發(fā)表論文：通過構(gòu)建一個(gè)氫鍵作用強(qiáng)度遞變的電解液模型體系，深入地探討了強(qiáng)/弱/非氫鍵作用與電解液低溫電容性能的構(gòu)效關(guān)系。
超級(jí)電容器在極端應(yīng)用場景（如低溫環(huán)境）的性能是其實(shí)用化評(píng)估中不可缺少的重要環(huán)節(jié)之一。其中，電解液低溫下的宏觀特性（如熔點(diǎn)、粘度和電導(dǎo)率等）通常直接影響器件的比容量及功率，成為儲(chǔ)能器件綜合性能提升的主要瓶頸之一。水系及有機(jī)電解液的實(shí)驗(yàn)和理論研究表明：低溫性能（如容量、功率、電壓窗口）衰減皆與電解液中的氫鍵作用密不可分。然而，二者的構(gòu)效關(guān)系仍不夠明晣。 基于此，江蘇大學(xué)卜永鋒和梁紅玉教授團(tuán)隊(duì)在羥基數(shù)遞變的溶劑（即，水、乙二醇和丙三醇）中分別溶解雙氰胺鈉，構(gòu)建了氫鍵作用遞變的電解液模型系統(tǒng)。結(jié)果顯示：強(qiáng)氫鍵作用與羥基數(shù)呈正相關(guān)，有利于擴(kuò)大電壓窗口，但降低倍率性能；然而，弱氫鍵作用則有利于降低粘度，提高低溫電容性能。碳酸丙烯酯調(diào)控的適當(dāng)“強(qiáng)/弱氫鍵強(qiáng)度比”電解液，兼具高電壓窗口和低溫性能。該文章指出：低溫電解液中“氫鍵作用”的潛在“度量功能”為新型低溫電解液的設(shè)計(jì)提供了一個(gè)有力抓手。 論文信息 Hydrogen Bond Interaction in the Trade-Off Between Electrolyte Voltage Window and Supercapacitor Low-Temperature Performances Prof. Yongfeng Bu,Wenya Jiang,Haitao Liu,Prof. Jiang Xu,Prof. Yilin Deng,Dr. Tao Sun,Dr. Lianshan Sun,Prof. Hongyu Liang ChemSusChem DOI: 10.1002/cssc.202200539
