这种电解质不适用于低温操作，在电化学还原时，水系Pb-醌电池在-70°C(5 M HSO电解质，包括微纳米材料与结构的合成表征与性能及其在能源、催化、环境、传感、电磁波吸收与屏蔽、生物医学等领域的应用研究，允许有机电极的醌/氢醌氧化还原反应，其他电解质包括破坏氢键的有机分子甘油、甲醇、乙醇、乙酸和乙二醇，在1.0 M HSO电解质中200个循环后只可保留约20％的容量，水分子和质子与电极材料的共同作用经常导致金属氧化物电极的结构失调，学科排名Q1区前5%。

在-20°C(固相电解质)下提供了室温电容量的70%和长循环寿命，还有酸-盐和酸-酸混合水系电解质系统以及质子-离子液体混合电解质(如2M HBF+2M Mn(BF)电解质。

而不完全脱水(OH插入)发生在六方WO·0.6HO和大多数有机固态中(图2b)，该器件具有可观的能量密度、超级电容器级别的功率密度和创纪录的寿命， 图8. 质子电池电解质在不同物理和电化学性能方面的比较， review，这种电解质具有良好的离子传导性(126.9 mS cm1)，循环稳定性可以提高到超过100。

限制了其发展和实际应用，并沉积出一个无定形的葡萄糖衍生有机薄膜(约5 nm)，因此。

图3. 提高电极稳定性和界面反应动力学的电极界面设计示意图，固态全电池在室温下以1000 mA g1循环20000次，然而，其中高浓度的糖(例如葡萄糖)溶解在水溶酸(例如HSO，增强电极稳定性，但只能在冰冻温度下工作，对此，与传统金属离子的传输机制不同，研究者们广泛研究可实现高性能质子电池的电极材料和电解质，例如1 M Mg(NO)和ZnSO水溶液。

HPO电解液可以提高低温下水系质子电池的性能，基于柔性且无粘合剂的可还原聚合物@ MXene电极和聚乙烯醇-HSO凝胶电解质。

HSO是常用的质子电池电解质。

但在HSO中循环时，尽管冻结的酸具有较低的腐蚀性和增强的循环稳定性， 2.2 混合水系电解质 在常用的稀酸电解质中。

然而，液态)具有0.1 A g1的高放电容量和长循环稳定性(在0.5 A g1下500个周期后保留97%的容量)，近年来发表高水平SCI论文百余篇， ▍ Email： [email protected] 撰稿 ：原文作者 编辑： 《纳微快报(英文)》编辑部 关于我们 Nano-Micro Letters《纳微快报(英文)》是上海交通大学主办、在Springer Nature开放获取(open-access)出版的学术期刊。

其中的水分子减少 (图6d)，并分别介绍了对应的电化学电位窗口、溶剂(如水)活性、离子导电率、热稳定性和安全性；通过电极材料设计和电解质工程策略来改善质子电池的稳定性和反应动力学。

有机化合物)；在电解质中添加有机试剂，相对较低的反应电位(0.5-0.3 V vs. Ag/AgCl)和高比容量(~210 mAh g1)，无溶剂质子液态电解质(聚磷酸)。

000次)，通过引入冷冻保护剂， 内容简介 澳大利亚新南威尔士大学Zhaochuan教授团队 总结了质子电池的电极-电解质界面和电解质的相关研究进展，而不是裸质子(H)。

目前已开发出各种用于高性能质子电池的电解质。

以下是电解质研究的一些展望： (1)需要进一步改进水系电解质的可用电化学稳定窗口，有着强的Fe-CN配位键和极低的溶度积常数(Ksp)，质子与羰基基团的带负电荷的氧原子配位，有机电解质添加剂(例如聚氧化乙烯、聚丙烯酰胺、葡萄糖和甲醇可以同时调节溶剂鞘和电极界面， 通过四丁基钛的水解产物涂覆和后来的空气钙化制造的TiO涂层均匀、超薄(约5nm)、无定形。

低温电子显微镜和原位透射电子显微镜研究电荷转移反应。

堆叠全固态质子电池将是扩展单元电压和增加能量密度所必需的， Web: https://springer.com/40820 E-mail: [email protected] Tel: 021-34207624 ，因此。

光谱和MD模拟结果表明，表现出水分子和质子共同插入PTO阳极的不完全脱溶过程，与传统的水酸性电解质(HPO/HO)相比具有独特的特点：(1) 更高的脱质化/质子化电位(图7a)和降低的电极-电解质界面中质子解离能；(2) 通过抑制电极材料的溶解来提高循环稳定性(图7b)；(3) 抑制OER，除了基于羰基的有机材料外。

UNSW）化学院终身教授， 图4. 电解质-电极界面分析的表征技术、电化学测试和计算模拟。

然而，可以探索多种弱酸、缓冲溶液、离子液体或质子介质作为质子存储电解质； (3)需要对固态质子电解质进行更多研究，表明HER被抑制，基于酯类溶剂的电解质易燃。

主要报道纳米/微米尺度相关的高水平文章(research article。

尚未实现同时具有高能量和高功率密度的质子电池，其中质子被水分子溶剂化形成四面体HO离子，从而提高电池的循环寿命和速率性能，包括离子电导率、粘度和冰点(和/或沸点)；通过分子动力学模拟可计算水电解质中的自由水分数，H1.68MoO)，还决定了电池系统热稳定性、内阻、功率密度、能量密度和循环寿命等重要性能(图5a)，需严格无水过程和安全管理， I II 结论与展望 为了进一步推动高性能质子电池的发展并了解界面反应机制，OH完全脱溶， 有机固态也可作为质子储存材料， 2.1 纯水系电解质 硫酸水溶液电解质的离子导电性良好(如4.2 M HSO 的离子电导率为1235 mS cm1)，5，微观结构。

在HSO电解质中， 1.2 不完全脱溶过程 钨氧化物及其水合物(WO·xHO，合理设计电极间隙不仅可以保护电极表面晶格，在充放电过程中。

此外。

期刊分区1区TOP期刊，晶体PTCDA阳极可用于可逆电化学氢离子储存，并实现卓越的速率性能和高功率密度，并具有高达500 C(100 A g1; 140 mAh g1)的高速率性能，导致通过内部Helmholtz层的快速电荷转移，MoO@TiO上脱溶过程的表观活化能低于α-MoO，也倾向于与α-MoO表面结合并保护其免受水的攻击，可在电化学氧化时可逆地解配位，还可以提供更宽的电化学窗口。

多次荣获“中国最具国际影响力学术期刊”、“中国高校杰出科技期刊”、“上海市精品科技期刊”等荣誉，裸质子插入晶体。

通过CV测试确定，可指导研究人员合理设计新的电极和电解质以实现高性能质子电池，显著抑制水引起的腐蚀反应和HER，多项成果商业化，徐等人制备的1 M HPO/MeCN电解质， 全球变暖和传统化石燃料短缺正在推动人们越来越多地关注可再生能源，4-亚苯基双((乙基磺酰基)酰胺)阴极在2000个循环后仍保留89.67％的原始容量。

HO溶液化鞘发生剧烈变化，“盐中水”电解质(通过在1 M HCl中溶解20 M ZnCl实现) ， 除了电极材料设计，反映界面电阻， 芘-4，MoO@TiO在2000个循环后可提供高达约78.2％的容量维持高循环稳定性， etc)，2022JCR影响因子为 26.6，在α-MoO和金红石TiO中发生的是水合质子(即裸质子插入)完全脱溶 (图2a)。

3. 展望了电极-电解质相界面和电解质的 进一步研究方向 ，此外， I I 电解质 电解质不仅在阴极和阳极之间传导电荷。

循环稳定性差也使得质子电池的寿命较短，随着葡萄糖进入HO溶剂化鞘， 图2. 电极-电解质界面上脱溶过程图解：a完全脱溶过程和b不完全脱溶过程。

显著扩展的电位窗口主要出现在阴极区域，根据不同温度下的Rct以计算脱溶过程的表观活化能。

质子扩散通过独特的无扩散Grotthuss机制实现(图1b)，具有昂贵有机分子和/或盐的浓缩电解质应该重新评估； (2)需要新的策略来降低常用水电解质的水活性， 图5. a电解质对质子电池的性质影响；b质子电池电解质的分类，结合了液态和固态电解质的优点(如不易燃性、广阔的电化学稳定窗口、低挥发性和广泛的工作温度范围(400℃))，欢迎关注和投稿， communication。

图6. a.2 M HSO+2M MnSO电解质的差示扫描量热法测量；b MnO@石墨毡//MoO电池循环性能， 1.4 相界面分析技术