使用水凝膠電解質(zhì)的準(zhǔn)固態(tài)鋅離子電池由于其固有的安全性、較少的副反應(yīng)和寬的電化學(xué)窗口而在儲(chǔ)能裝置中顯示出巨大的潛力。然而，鋅陽(yáng)極上的枝晶問題不能從根本上消除，并且本征陽(yáng)極-電解質(zhì)界面間隙很少被研究。
中南大學(xué)Haiyan Wang等設(shè)計(jì)了一種動(dòng)態(tài)可修復(fù)的明膠基水凝膠電解質(zhì)，具有高度可逆的溶膠-凝膠轉(zhuǎn)變，可以構(gòu)建共形的電極-電解質(zhì)界面，并通過原位固化進(jìn)一步演化為穩(wěn)定的固體-固體界面。
本文要點(diǎn)：
（1）
獨(dú)特的螺旋明膠鏈結(jié)構(gòu)通過硫酸基團(tuán)的橋接效應(yīng)為鋅離子轉(zhuǎn)運(yùn)提供了均勻的通道。因此，動(dòng)態(tài)可修復(fù)界面可實(shí)現(xiàn)無(wú)枝晶鋅陽(yáng)極，并通過明膠電解質(zhì)的可逆溶膠-凝膠轉(zhuǎn)變反復(fù)修復(fù)陽(yáng)極-電解質(zhì)界面間隙，從而為可持續(xù)鋅離子電池提供持久保護(hù)。
（2）
組裝的電池表現(xiàn)出優(yōu)異的穩(wěn)定性，總?cè)萘繛?2.5 mAh，240次循環(huán)后容量保持率為100%。所提出的策略為高性能固體或準(zhǔn)固體金屬離子電池的堅(jiān)固金屬電極-電解質(zhì)界面的構(gòu)建提供了新的見解。
參考文獻(xiàn):
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
