异质聚离子水凝胶电解液

无枝晶长循环

一种面向锌碘电池的异质聚离子水凝胶电解液，正极侧聚阳离子水凝胶抑制多碘化物穿梭并加速碘物种氧化还原，负极侧聚阴离子水凝胶均匀锌离子通量并防止腐蚀。

Yang, Jinlin · Yu, Zehua · Wu, Jiawen · Li, Jia · 肖潭 · 刘抗 · Yang, Peihua · Fan, Hongjin

Advanced Materials 2023

参数信息

锌对称电池循环寿命

3000 h

锌对称电池循环寿命

800 h

锌碘全电池循环次数

18000

锌碘全电池每循环容量衰减

0.008 ‰

技术优势

同时解决两大难题

正极侧聚阳离子水凝胶抑制多碘化物穿梭并加速碘物种氧化还原，负极侧聚阴离子水凝胶均匀锌离子通量并防止腐蚀，一膜两用。

寿命大幅延长

对称电池在1 mA cm-2下稳定循环超过3000小时，锌碘全电池在8 C下循环18000次，平均每循环容量衰减仅0.008‰。

抑制枝晶防短路

聚阴离子水凝胶利用静电排斥多碘化物，避免锌表面腐蚀，同时均匀锌离子通量，从根源上抑制枝晶生长。

应用场景

• 锌碘电池：直接用作锌碘电池电解质，解决穿梭效应和枝晶生长。
• 水系电池：适用于水系锌基电池，提升循环稳定性和安全性。
• 水凝胶电解质：水凝胶形式可直接作为电解质层，简化电池组装。
• 电池材料：作为关键电池材料，赋予锌碘电池长寿命。