水性电解质中的阴离子-水相互作用可以降低防冻应用的冰点，但阳离子-水相互作用通常被忽略。

在此，东华大学Peiyi Wu，Yucong Jiao提出Al³⁺的阳离子效应可以同时对水中的H和O产生去屏蔽作用，显着削弱水的氢键，并在2.8 m的低盐浓度下将冰点降低至-117 °C。此外，双阳离子效应进一步优化了离子扩散动力学，并促进了用于保护锌电极的Al-Zn合金层的形成。

文章要点

1）正如在电池中所证明的那样，设计的电解质使对称 Zn||Zn 纽扣电池能够进行 10,340 小时的镀锌/剥离，而 Zn||聚苯胺软包电池在 100 mA g^-1 和 -70 °C下循环 500 次后容量保持率为 100%。即使在 -80 °C 下，Zn||聚苯胺电池也能提供 115.5 mA h g^-1 的放电容量。

2）阳离子效应为调节低温水装置的水结构提供了有效的策略。

参考文献

Feng, D., Xie, Y., Jiao, Y. et al. Leveraging cation effect for low temperature aqueous Zn-based batteries. Nat Commun 16, 9254 (2025).

DOI：10.1038/s41467-025-64278-1

https://doi.org/10.1038/s41467-025-64278-1