通過三重周期極小表面(TPMS)結構優化離子傳輸的潛力使其具有良好的電化學應用前景。
在這項研究中，作為概念驗證，海南大學Xinpei Gao，山東大學Liqiang Zheng擴展了TPMS結構的內在效率和數學美，以制備用于水基可充電鋅離子電池的高離子導電性和優異的結構穩定性的液晶電解液。
文章要點
1）液晶電解質的特殊拓撲構型具有陀螺體幾何結構，能夠形成富含承壓水的連續離子傳導路徑。這反過來又促進了電荷載流子的順利傳輸，并有助于提高離子導電性。
2）同時，由疏水烷基鏈組裝的準固體疏水相具有顯著的剛性和韌性，可以均勻致密地沉積無樹枝晶的鋅。這些優點協同提高了相應全電池的整體性能。
這項工作突出了TPMS結構在開發高性能液晶電解質中的獨特作用，為下一代準固態電解質的合理設計提供了一條可行的途徑。
參考文獻
Long Su, et al, Gyroid Liquid Crystals as Quasi-Solid-State Electrolytes Toward Ultrastable Zinc Batteries, ACS Nano, 2024
https://doi.org/10.1021/acsnano.4c00593
