摘要：锌-空气电池（ZAB）具有能量密度高、成本低、环保和原材料丰富等优点，在储能领域显示出巨大的应用潜力。作为ZAB的重要组成部分，电解质在促进Zn
锌-空气电池（ZAB）具有能量密度高、成本低、环保和原材料丰富等优点，在储能领域显示出巨大的应用潜力。作为ZAB的重要组成部分，电解质在促进Zn2+和氧中间体等活性物质的高效传输方面发挥着重要作用。凝胶聚合物电解质（GPE）具有高安全性和优异的离子传输能力，可显著提升柔性锌-空气电池（FZAB）的电化学性能、稳定性和安全性。
在此，新疆大学吴冬玲团队开发了一种由氯化胆碱（ChCl）和乙二醇（EG）低共熔溶剂（DES）形成的PVA基低共熔凝胶。由于胆碱阳离子（Ch+）对金属负极的界面调控以及DES诱导的强氢键相互作用和更密集的聚合物网络，低共熔凝胶有效抑制了锌枝晶生长，具有突出的保液能力（在空气中暴露96 h后为93.7 %）、高离子电导率（171.3 mS cm-1由低共熔凝胶电解质组装的FZAB在-40 C时具有38.2 mW cm-2的功率密度，在50 oC时具有63.2 mW cm-2的功率密度，显示出在极端环境下的应用潜力。
图1. 凝胶理化性质及分子动力学模拟总之，该工作制备了一种新型高性能的 ChCl/EG-PVA 两性凝胶。MD和 SAXS 证明，ChCl/EG DES 的加入增加了氢键密度并增强了聚合物网络之间的交联程度。基于此，该种两性凝胶表现出优异的机械强度、液体吸收和保留能力。研究显示，Ch+可以优先静电吸附在 Zn负极表面上进而增加了界面迁移能垒，抑制了枝晶生长。此外，该共晶凝胶电解质具有快速、稳定的活性物种传输能力，以及广泛的操作温度范围。基于此，FZAB与该种共晶凝胶电解质的组装表现出优异的输出功率密度良好的可逆性、延长的循环寿命和广泛的温度适应性。因此，该项研究为高性能FZAB的新型共晶凝胶电解质的合理设计提供了深刻见解。
图2. 低共熔凝胶电解质与电催化剂在锌空气电池中的应用AdvancedEutectogel Electrolyte for High-Performance and Wide-Temperature Flexible Zinc-Air Batteries, Angewandte Chemie International Edition 2024 DOI: 10.1002/anie.202418223 来源：华算科技
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