锌离子电池复合水凝胶

耐-80°C且自诊断

既能做柔性锌离子电池电解质，又能做高灵敏应变传感器，还能实时监测电池膨胀和枝晶生长。

Dejun, Lu · Yunchao, Hao · Wang, Zhiqiao · Jun, He · Xiaojiang, Huang · Yunxiang, Shi · Shuai, Gao · Huiqing, Zhang · 马越 · 许锋 · 姚尧

Energy Storage Materials 2025

参数信息

应变传感范围

0–180 %

响应时间

57 ms

工作频率范围

1–7 Hz

循环寿命

12,000 cycles

技术优势

抗冻至 -80 °C

乙二醇的引入破坏了冰晶形成，使水凝胶在 -80 °C 仍保持柔性和离子传导，适应严寒环境。

响应快至 57 ms

作为应变传感器，响应时间仅 57 毫秒，可近乎实时地捕捉人体运动信号。

循环超 12,000 次

作为电池电解质，稳定运行超过 12,000 次充放电循环，远超传统凝胶电解质寿命。

电池能自诊断

集成自诊断功能，可实时监测电池膨胀和枝晶形成，提前预警安全隐患，延长使用寿命。

应用场景

• 可穿戴医疗监测：可同时供电并监测人体运动，实现连续健康追踪。
• 柔性储能器件：水凝胶电解质柔性好，可弯曲折叠，适配柔性电池。
• 柔性传感器：宽应变范围且响应快，适合可穿戴运动传感。
• 锌离子电池：作为电解质支持长循环，并监测枝晶提升安全性。
• 水凝胶电解质：高离子电导和抗冻性使锌电池在低温下仍可用。