??隨著便攜式電子設(shè)備的迅猛發(fā)展，柔性和可穿戴儲能系統(tǒng)（例如超級電容器和電池等）受到了廣泛的關(guān)注。盡管這些儲能設(shè)備通?？梢猿惺芤欢ǖ膹澢屠鞈?yīng)變，但是仍然存在大形變下容易損壞、性能下降和有毒電解質(zhì)泄漏等問題。近年來，由于水系鋅離子電池（ZIBs）安全性高、成本低廉、理論容量高，因此柔性水系ZIBs受到越來越多的關(guān)注。柔性水系ZIBs不可避免地在大變形情況下發(fā)生破損甚至斷裂，從而導(dǎo)致性能衰減。因此，實現(xiàn)柔性水系ZIBs的自修復(fù)能力，使其可以在受到機械損壞后自動恢復(fù)性能，從而有效提高器件的使用壽命。

針對上述問題，南開大學(xué)化學(xué)學(xué)院的牛志強研究員團(tuán)隊開發(fā)了一種自修復(fù)水凝膠電解質(zhì)。該電解質(zhì)由聚乙烯醇（PVA）和三氟甲基磺酸鋅（Zn(CF3SO3)2）組成。一旦電解質(zhì)中PVA基水凝膠受到外力作用而破損，PVA鏈段中大量羥基會形成氫鍵搭接并自主修復(fù)凝膠網(wǎng)絡(luò)，該修復(fù)過程不需要任何外部刺激。而且，該凝膠電解質(zhì)具有多孔網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，有利于離子的傳輸，所以PVA/Zn(CF3SO3)2凝膠電解質(zhì)展現(xiàn)出優(yōu)異的離子電導(dǎo)率。

通過設(shè)計器件結(jié)構(gòu)，將水凝膠電解質(zhì)與正極、負(fù)極和隔膜進(jìn)一步集成組裝成一體化的自修復(fù)ZIBs，器件經(jīng)過幾次切割/修復(fù)后，可完全恢復(fù)其電化學(xué)性能。這可以有效提高自修復(fù)ZIBs的耐用性，延長電池使用壽命，減少浪費和降低成本等。本工作為防止大形變下柔性電池形變而產(chǎn)生破碎提供了新的解決方案，并啟發(fā)了其他自主自修復(fù)電子設(shè)備的設(shè)計和制造。

相關(guān)工作發(fā)表Angewandte Chemie International Edition上，文章的第一作者是南開大學(xué)博士研究生黃朔，通訊作者為牛志強研究員。

參考文獻(xiàn)：Shuo Huang, Fang Wan, Songshan Bi, Jiacai Zhu, Zhiqiang Niu, Jun Chen，A Self-Healing Integrated All-in-One Zinc-Ion Battery ，Angew. Chem. Int. Ed., 2019, 58, 4313-4317, DOI: 10.1002/anie.201814653