河南科技大学《EA》：凝胶聚合物电解质与碱性水生胶体石墨烯，用于柔性和可充电锌空气电池

1成果简介 

本文，河南科技大学Jingling Ma、Guangxin Wang等研究人员在《Electrochimica Acta》期刊发表名为“Gel Polymer Electrolyte with Alkaline Aquatic Colloidal Graphene for Flexible and Rechargeable Zinc Air Batteries”的论文，研究采用溶液浇注法制备了碱性凝胶聚合物电解质聚乙烯醇（PVA）-聚丙烯酸钠（PANa）-水生胶体石墨烯（ACG）-KI（PVA-PANa-ACG-KI）。

采用傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）、扫描电子显微镜（SEM）、电化学阻抗谱（EIS）、循环伏安法（CV）和保水性研究了PVA-PANa-ACG-KI凝胶聚合物电解质的性能。结果表明，PVA-PANa-ACG-KI的离子电导率为283.7 mS·cm-1，电化学稳定性窗口为2.6 V，保水率为73.4%。采用PVA-PANa-ACG-KI凝胶聚合物电解质的柔性锌空气电池（ZABs）放电容量为803.56 mAh g-1，连续充放电时间为62 h，循环效率为74.2%，自放电率为0.36%。充放电循环后，GPE回收再投入使用，有效降低成本。最后，论证了柔性ZAB的优势和前景，并证明了柔性ZAB的可行性。

2图文导读  

图1.ACG（a）、PANa（b）、PVA-PANA-ACG-KI GPE（c）的结构和制备示意图，并突出了PVA-PANA-ACG-KI GPE（d）的多孔3D聚合物网络的结构。

图2、材料结构和形态的表征

图3、凝胶聚合物电解质的性能分析

图4、柔性锌空气电池的电化学性能测试与分析

图5、锌空气电池柔性演示

图6.比较使用PVA-PANa-ACG-KI GPE的夹心ZAB与以前报告的一些ZAB的循环寿命和效率。

3小结 

综上所述，PVA-PANa-ACG-KI GPE用于制备可充电ZAB。制备的电解质具有较好的保水能力（73.4%）、离子电导率（283.7 mS·cm–1）和灵活性。。本研究通过对柔性ZAB在LED灯具中的应用进行了研究，结果表明，采用PVA-PANa-ACG-KI GPE的ZAB是柔性可穿戴能源的有前途的候选者之一，将为柔性电子器件的实际应用开辟一条新的路径。

文献:

https://doi.org/10.1016/j.electacta.2023.142195

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来源：文章来自EA网站，由材料分析与应用整理编辑。

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