將技術整合到活體中的進展需要具有生物兼容性和機械靈活性的動力裝置。使用水凝膠生物材料作為電解液的水基鋅離子電池已經成為一種在生物約束下運行的潛在解決方案;然而,這些電池中的大多數具有較差的電化學性能。
在這里,阿德萊德大學郭再萍教授,Shilin Zhang提出了一種生物相容的水凝膠電解質,利用透明質酸,它含有豐富的親水官能團。
文章要點
1)該凝膠型電解液對鋅陽極具有良好的防腐能力,并可調節鋅的形核/生長。
2)此外,凝膠電解液提供了高電池性能,包括99.71%的庫侖效率,超過5500小時的長期穩定性,在高鋅利用率為80%的情況下提高了250小時的循環壽命,以及高生物兼容性。
3)重要的是,Zn//LiMn2O4電池在3 ℃下1000次循環后容量保持率為82%。
這項工作提出了一種很有前途的凝膠化學,可以控制鋅的行為,在生物兼容能源相關應用和其他領域提供了巨大的潛力。
參考文獻
Li, G., Zhao, Z., Zhang, S. et al. A biocompatible electrolyte enables highly reversible Zn anode for zinc ion battery. Nat Commun 14, 6526 (2023).
DOI:10.1038/s41467-023-42333-z
https://doi.org/10.1038/s41467-023-42333-z