固态电解质在实现高电压和耐用锌基电池方面具有巨大潜力，但其有效性受限于较低的离子电导率和较大的界面电压极化。
在此，哈尔滨工业大学黄燕团队通过三元共晶电解质与乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯的交联聚合，原位制备了一种不可燃的固态共晶电解质（PSNE）。得益于深共晶溶剂与聚合物骨架之间的分子间相互作用，该固态共晶电解质在室温下表现出令人满意的离子电导率（3.94 × 10⁻³ S cm⁻¹）。
基于PSNE的对称电池在80%锌利用率和高电流密度（8.0 mA cm⁻²）下可稳定运行1700小时，性能超过所有非水体系和大多数水系锌电池。更重要的是，通过溶剂化结构调控，PSNE将锌全电池的放电电压平台提升至2.1 V，并在25±1°C下展现出优异的倍率性能和循环稳定性。
图1. 电解质溶剂化结构表征
总之，该工作通过固态共晶电解质调控Zn²⁺的溶剂化结构，成功提升了锌电池的电压平台，颠覆了传统认知中电池电压由正负极材料固定的观点。这一突破使锌全电池实现了2.1 V的高放电电压平台。聚合物骨架对SN和NMA的强锚定作用促进了离子传导（25°C下3.94 × 10⁻³ S cm⁻¹）并稳定了锌电极的界面反应，从而使对称电池在80%锌利用率和8.0 mA cm⁻²电流密度下稳定运行1700小时，性能超越所有非水体系和大多数水系锌电池。
因此，该项工作为开发高电压、深度可逆且耐用的固态锌基电池开辟了新途径，并可能推广至其他金属基电池体系。
图2. 电池性能
Solid-state eutectic electrolyte via solvation regulation for voltage-elevated and deep-reversible Zn batteries, Nature Communications 2025 DOI: 10.1038/s41467-025-60125-5
黄燕 哈尔滨工业大学（深圳）材料科学与工程学院，研究工作主要围绕先进电化学能源材料的设计开发及其在柔性和可穿戴领域的应用研究。迄今为止已在Nature Commun.; Adv. Mater.; Angew. Chem. Int. Ed.; Adv. Energy Mater.; ACS Nano等国际权威期刊发表论文近90篇，被Nature Rev. Mater., Chem. Rev., Nature Commun., Adv. Mater., Angew. Chem. Int. Ed.等国际期刊评价和引用6000余次，15篇论文被入选为ESI高被引论文，H指数42。