image: （a） H2O离子液体和KOTf-H2O-IL（EMIMNTf2、EMIMOTf、EMIMBF4和EMIMF6）的溶解度。（b） 钾离子初级溶剂化壳可能变化的示意图。（c） 室温下KOTf-H2O-EMIMNTf2混合物的三元相图。（d） 在5 mV s-1的扫描速率下测量的各种电解质的ESW与银丝的对比。（e） 不同电解质与纯水和IL的拉曼光谱比较。（f）KOTf-H2O-（EMIMNTf2）0.1电解质的MD快照。（g） PDF（g（r））和KOTf-H2O-（EMIMNTf2）0.1电解质的相应坐标数（n（r））。 view more
Credit: ©《中国科学》杂志社
传统水系超级电容器在极端温度下易因水分蒸发而失效。为解决这一难题，山东大学研究人员将高浓度盐（KOTf）与离子液体EMIMNTf₂结合，设计出新型三元电解质。该电解质通过调控钾离子的溶剂化结构，抑制水分子活性，从而拓宽电压窗口并提升高温稳定性。
实验表明，添加EMIMNTf₂的电解质电化学窗口达3.37 V，且可在0-100°C宽温域内稳定工作。60°C下，超级电容器循环10,000次后容量保留81.8%。这一设计兼顾了高电压与安全性，为实际应用提供了重要保障。该研究发表于 Science Bulletin，为下一代储能技术的开发提供了新思路。