张宁/洪果 AFM: 高纠缠水凝胶电解质对锌离子电池快速充放电性能的影响

与传统水凝胶电解质耦合的锌离子水系电池具有安全性高、成本低、制造工艺简单等优点，但由于其动力学缓慢，难以应用于快速充放电场景。在此，我们开发了一种合成高缠结聚丙烯酰胺（HE-PAM）水凝胶电解质的新策略，以显著增强离子传输和机械稳定性。所开发的水凝胶电解质具有较低的离子电阻和较强的弹性模量。HE-PAM水凝胶电解质组装成Zn/MnO2电池后，在高电流密度下表现出优异的循环稳定性和高倍率能力。具体来说，Zn//HE-PAM//MnO2电池可承受35 A g-1的最高电流，优于之前报道的作品。此外，HE-PAM水凝胶电解质还能支持质子离子电池的快速充放电，在50 A g-1电流下的容量保持率高达50%。水凝胶电解质方面的这一进展可促进准固态电池在快速充放电方面的发展。

图文简介

C-PAM和HE-PAM水凝胶电解质示意图

HE-PAM和C-PAM水凝胶电解质的形态表征和力学性能

不同电解质对称Zn/Zn和Zn/MnO2全电池的电化学性能

以HE-PAM水凝胶为电解质的H+离子电池的电化学性能

论文信息

通讯作者：Ning Zhang, Guo Hong