李宝华/韩翠平 AM: 添加到交联链上的缠结可为锌金属电池提供坚韧的明胶基水凝胶

目前，开发一种能成功实现机械强度、离子导电性和界面适应性和谐结合的水凝胶电解质基质仍是一项挑战。本文以明胶/氧化葡聚糖/甲基丙烯酸酐为基础，构建了一种具有高缠结效应的多网络水凝胶电解质，命名为 ODGelMA。由于-RC═N-的席夫碱网络的形成，氧化的右旋糖酐整合的明胶链诱导了一个致密的亲水构象基团。此外，通过接枝工艺加入甲基丙烯酸酐，缠结水凝胶实现了令人印象深刻的机械特性（6.8 MPa的抗拉强度）和高离子导电性（20 °C时为3.68 mS cm-1）。ODGelMA电解质通过避免枝晶生长来调节锌电极，并展示了一种可加速Zn2+脱溶过程的适应性框架储层。得益于缠结效应，锌阳极在500 次循环中实现了99.8%的出色平均库仑效率 (CE)，并在5 mA cm-2和2.5 mAh cm-2 条件下实现了900 小时的循环稳定性。此外，60 mAh的单层袋式电池可在350 次循环中保持稳定工作。

图文简介

ODGelMA水凝胶电解质的合成示意图

混合水凝胶电解质的物理强度和机械耐受性测试

ODGelMA的物理化学特性

使用高交织水凝胶电解质的电化学测试技术和改进的稳定可逆性

比较电解液对锌电极表面行为的整体沉积效果和机理研究

共聚焦光学形貌和结构表征对Zn电极在不同电解液中循环100次后稳定循环的意义

Zn||I2全电池的电化学性能

论文信息

通讯作者：Cuiping Han,Baohua Li