吗啉交联水凝胶电解质

无枝晶长循环

通过同时重塑锌离子溶剂化壳层和均匀化离子迁移，实现无枝晶锌负极和稳定的电极-电解质界面，用于耐久型锌金属电池。

Wei, Wei · Minghui, Zhang · Yan, Hui · Songbo, Nan · Zhongxiao, Cong · 董琰峰 · 唐奡

Journal of Energy Chemistry 2025

具体参数

离子电导率

{'zh': '52', 'en': '52'} mS cm−1

机械强度

{'zh': '50.6', 'en': '50.6'} kPa

循环寿命

{'zh': '2000', 'en': '2000'} h

比容量

{'zh': '124', 'en': '124'} mA h g−1

容量保持率

{'zh': '98.3', 'en': '98.3'} %

技术优势

界面稳定，枝晶不戳破

吗啉基团与Zn2+配位重塑溶剂化壳层，降低自由水活性，并均匀化离子迁移，从而抑制枝晶成核与生长。

高离子电导，快充不拖后腿

室温下Zn2+电导率达52 mS cm−1，接近液态电解质水平，保证电池倍率性能。

自发愈合，机械损伤不用换

电解质具备快速自修复能力，可恢复机械完整性，适应电极体积变化和外部应力。

应用场景

• 水系锌离子电池：直接用作锌离子电池的电解质，抑制枝晶和副反应，延长循环寿命。
• 自修复水凝胶：自修复能力可自动恢复机械损伤，适应电极体积变化，提升界面稳定性。
• 柔性储能器件：水凝胶的柔韧性和强度使电池可弯折，适合柔性储能器件。
• 可穿戴电子：柔性自修复电解质让电池可贴合人体，为可穿戴电子提供安全供能。