双交联凝胶电解质

宽温高保液

通过双交联与极性添加剂协同调控氢键网络，实现兼具高保液、高离子电导与锌亲和性的柔性电解质。

Mengwen, Fan · Tong, Liu · 吕琳 · Zebin, Zheng · Chunli, Li · 马国坤 · 汪汉斌 · 万厚钊 · Hao, Wang

Advanced Energy Materials 2025

具体参数

保液率

{'zh': '70.4', 'en': '70.4'} %

离子电导率

{'zh': '285.7', 'en': '285.7'} mS cm⁻¹

循环寿命

{'zh': '100', 'en': '100'} h

功率密度

{'zh': '122.2', 'en': '122.2'} mW cm⁻²

比容量

{'zh': '771.2', 'en': '771.2'} mA h g_Zn⁻¹

技术优势

保液率翻倍

双交联网络与极性添加剂重构氢键网络，将水分子固定在凝胶骨架中，暴露空气96 h后仍保留70.4%的电解液。

低温照常跑

氢键网络的调控降低了水的冰点并保持离子传输通道，使电池在-40 °C下仍能循环100小时。

锌枝晶被按住

凝胶的锌亲和性使锌离子均匀沉积，重构的氢键网络抑制了枝晶生长，提升负极稳定性。

应用场景

• 柔性锌空电池：高保液和宽温特性直接用于组装柔性锌空电池，摆脱频繁补液。
• 柔性可穿戴器件：柔韧且保液的凝胶膜可贴合弯曲表面，为可穿戴电子供电。
• 可穿戴医疗设备：水性体系安全性高，适合贴肤医疗监测设备长期佩戴。
• 凝胶电解质：双交联策略可推广到其他凝胶体系，提高保液和离子传输。