使用水凝胶电解质的准固态锌离子电池由于其固有的安全性、较少的副反应和宽的电化学窗口而在储能装置中显示出巨大的潜力。然而,锌阳极上的枝晶问题不能从根本上消除,并且本征阳极-电解质界面间隙很少被研究。
中南大学Haiyan Wang等设计了一种动态可修复的明胶基水凝胶电解质,具有高度可逆的溶胶-凝胶转变,可以构建共形的电极-电解质界面,并通过原位固化进一步演化为稳定的固体-固体界面。
本文要点:
(1)
独特的螺旋明胶链结构通过硫酸基团的桥接效应为锌离子转运提供了均匀的通道。因此,动态可修复界面可实现无枝晶锌阳极,并通过明胶电解质的可逆溶胶-凝胶转变反复修复阳极-电解质界面间隙,从而为可持续锌离子电池提供持久保护。
(2)
组装的电池表现出优异的稳定性,总容量为22.5 mAh,240次循环后容量保持率为100%。所提出的策略为高性能固体或准固体金属离子电池的坚固金属电极-电解质界面的构建提供了新的见解。
参考文献:
Zefang Yang, Qi Zhang, Tingqing Wu, Qinke Li, Jiameng Shi, Jinqiu Gan, Shaoe Xiang, Hao Wang, Chao Hu, Yougen Tang, Haiyan Wang, Angew. Chem. Int. Ed. 2024, e202317457.
DOI: 10.1002/anie.202317457
https://doi.org/10.1002/anie.202317457