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2022-03-28
颗粒在线讯：为柔性可充电电池制造先进的固态电解质变得越来越重要，但这仍然是一个巨大的挑战。强健的动物真皮的复杂结构和自然界中植物细胞的良好保水性可以为高性能固态电解质的设计提供原型和灵感。近日，加拿大滑铁卢大学陈忠伟教授等制备了一种能够协助锌空电池实现超长循环寿命的仿生固态电解质。
本文要点：
1）研究人员通过在中空聚合物微胶囊修饰的水凝胶聚合物网络中原位形成能够传导-OH的离子网络来构筑了仿生固态电解质。凭借仿生设计和动态双渗透网络结构以及离聚体和分子聚合物的协同作用，仿生固态电解质可以同时实现1800%的拉伸性能、107 g/g的良好吸水性和保水性以及215 mS/cm的超高离子电导率。
2）研究人员借助分子动力学模拟对该固态电解质的纳米结构和离子传输机制等进行了分析，结果表明在固态电解质内存在大量致密的超快离子通道，这有助于实现超高的离子电导率。因此，柔性固态锌空电池可以实现高达148Mw/cm2的高功率密度、758mAh/g的比容量以及长达320h的循环寿命。
文章链接：
Haozhen Dou et al, Bioinspired Tough Solid-State Electrolyte for Flexible Ultralong-Life Zinc-Air Battery, Advanced Materials, 2022
DOI: 10.1002/adma.202110585
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.202110585
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