离子筛分双网络水凝胶电解质

20,000圈稳定循环

通过跨尺度设计同时抑制锌枝晶和聚碘化物穿梭，实现水系锌碘电池的差异化离子调控与超高面容量循环稳定性。

Chen-, Ming · Wei, Fu · 李文 · 朱云海 · Meng, Fanlu

Nano-Micro Letters 2026

具体参数

锌负极循环寿命（1 mAh cm⁻²）

{'zh': '3500', 'en': '3500'} h

锌负极循环寿命（10 mAh cm⁻²）

{'zh': '800', 'en': '800'} h

Zn-I₂ 全电池循环圈数

{'zh': '20000', 'en': '20000'} 次

技术优势

10 mAh cm⁻² 下稳定循环

双网络水凝胶的多孔结构均匀化离子传导并调节三维 Zn²⁺ 通量，实现了无枝晶的锌沉积/剥离，在 10 mAh cm⁻² 高面容量下超过 800 小时。

抑制多碘化物穿梭

通过调控局部荷电微环境，水凝胶静电排斥聚碘化物离子，从而缓解穿梭效应。

20000 圈长寿命

在 Zn-I₂ 全电池中，于 10 C 高倍率下保持稳定循环 20,000 圈。

应用场景

• 水系锌碘电池：作为高安全、长寿命电解液直接组装 Zn-I₂ 电池，替代传统水系电解液。
• 大规模储能：利用其低成本、高循环稳定性，构建长时储能系统，降低度电成本。
• 固态电解质与水系电池：以准固态水凝胶膜形式取代液态电解液，简化封装并抑制漏液。
• 电池管理系统配套储能电池：提供稳定的电压平台与长循环寿命，降低电池管理系统均衡复杂度。
• 可充电水系储能器件：作为高安全电解质用于可穿戴或柔性水系储能器件。