SCMs|基于耐低温、保湿多功能凝胶电解质的柔性水系锌离子电池

水系锌离子电池由于具有安全性高、成本低的特点，在柔性储能领域得到广泛关注。然而，传统柔性水系锌离子电池处于零下温度时，由于其电解质的凝固，电池容量会发生严重衰减。此外，当电池承受大幅度的形变后，其外包装易发生破损，造成电解质中水分的挥发，最终导致器件失效。

近日，南开大学牛志强教授等人在SCIENCE CHINA Materials发表研究论文，开发了一种基于聚丙烯酰胺(PAM)和甘油(Gly)的耐低温、保湿凝胶电解质。PAM和Gly与水分子之间的强氢键作用不仅抑制了凝胶电解质在低温时的凝固，而且限制了电解质中自由水的挥发。基于该电解质的柔性水系锌离子电池在−40°C时仍具有优良的电化学性能，并且无封装的电池在30天后仍保持了初始容量的98%。

图1  不同Gly含量的PAM-H₂O-Gly的(a)光学图片和(b)离子电导率。柔性抗冻锌离子电池的(c)构造和(d)电池容量。(e)由两个柔性抗冻锌离子电池串联供电的温度计（−40°C）。(f)弯曲状态下，柔性抗冻锌离子电池的循环稳定性（−40°C，1 A g⁻¹）。

该工作提供了一种设计水系储能器件用耐低温、保湿凝胶电解质的新思路。

文章信息

Rui Wang, Minjie Yao, Shuo Huang, et al. An anti-freezing and anti-drying multifunctional gel electrolyte for flexible aqueous zinc-ion batteries. SCIENCE CHINA Materials, https://doi.org/10.1007/s40843-021-1924-2

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