纳米人-AEM：凝胶效应使锌离子电池具有温度适应性

AEM：凝胶效应使锌离子电池具有温度适应性

NavyLIu NavyLIu 2024-02-26

活性H₂O和缓慢离子动力学行为使水性锌离子电池在宽温度范围内的性能恶化，即使在水凝胶电解质中也是如此。在此，山东农业大学Yang Kai、Hu Yuanyuan、烟台大学Sun Jianchao应用组分波动调控的凝胶化效应来优化Zn²⁺溶剂化结构，实现H₂O活性和Zn²⁺动力学之间的平衡。

本文要点：

1) 在电解质盐基质中原位共聚[2-（甲基丙烯酰氧基）乙基]二甲基-（3-磺丙基）和丙烯酰胺制备的水凝胶电解质有助于在常温和低温下稳定整体性能。理论计算和实验结果证明，随着聚合物含量的增加，聚合物官能团在取代Zn²⁺溶剂化壳中的结合水方面表现出更高的功效，从而减轻了与水相关的寄生反应。

2 ) 此外，具有丰富两性离子基团的水凝胶不仅与H₂O相互作用以限制水解，还构建了分离的离子迁移通道以促进Zn²⁺的均匀快速传输。因此，水凝胶电解质在25°C和−20°C下分别在1050小时和3000小时内促进稳定的Zn²⁺电镀/剥离行为。全电池在25°C下2000次循环的容量保持率为98.8%，在−20°C下稳定循环600次。