水系锌离子电池(ZIBs)因高安全性、材料丰富、锌的低氧化还原电位(-0.76 V vs. SHE)及高理论容量(820 mAh g⁻¹)被视为大规模储能的潜力候选者。柔性电解质可提供比锂离子电池高1-2个数量级的离子电导率,但其抗冻性能不足严重限制了低温应用。开发兼具高离子电导率、机械强度和超低温稳定性的水凝胶电解质成为当前关键挑战。
复旦大学汪莹研究员在《Advanced Functional Materials》发表研究,通过双盐(ZnCl₂/LiCl)与双网络聚合物(刚性PBDT/柔性PAAm)的协同设计,开发出可在-70℃工作的水凝胶电解质。该电解质基于聚合物增强共晶行为,断裂伸长率提升十倍,离子电导率达7.18 mS cm⁻¹,组装的聚苯胺锌电池(Zn
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