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2022-03-28
顆粒在線訊：為柔性可充電電池制造先進的固態(tài)電解質(zhì)變得越來越重要，但這仍然是一個巨大的挑戰(zhàn)。強健的動物真皮的復(fù)雜結(jié)構(gòu)和自然界中植物細胞的良好保水性可以為高性能固態(tài)電解質(zhì)的設(shè)計提供原型和靈感。近日，加拿大滑鐵盧大學(xué)陳忠偉教授等制備了一種能夠協(xié)助鋅空電池實現(xiàn)超長循環(huán)壽命的仿生固態(tài)電解質(zhì)。
本文要點：
1）研究人員通過在中空聚合物微膠囊修飾的水凝膠聚合物網(wǎng)絡(luò)中原位形成能夠傳導(dǎo)-OH的離子網(wǎng)絡(luò)來構(gòu)筑了仿生固態(tài)電解質(zhì)。憑借仿生設(shè)計和動態(tài)雙滲透網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)以及離聚體和分子聚合物的協(xié)同作用，仿生固態(tài)電解質(zhì)可以同時實現(xiàn)1800%的拉伸性能、107 g/g的良好吸水性和保水性以及215 mS/cm的超高離子電導(dǎo)率。
2）研究人員借助分子動力學(xué)模擬對該固態(tài)電解質(zhì)的納米結(jié)構(gòu)和離子傳輸機制等進行了分析，結(jié)果表明在固態(tài)電解質(zhì)內(nèi)存在大量致密的超快離子通道，這有助于實現(xiàn)超高的離子電導(dǎo)率。因此，柔性固態(tài)鋅空電池可以實現(xiàn)高達148Mw/cm2的高功率密度、758mAh/g的比容量以及長達320h的循環(huán)壽命。
文章鏈接：
Haozhen Dou et al, Bioinspired Tough Solid-State Electrolyte for Flexible Ultralong-Life Zinc-Air Battery, Advanced Materials, 2022
DOI: 10.1002/adma.202110585
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.202110585
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