科技日報(bào)記者 吳長鋒
記者2月21日從中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院了解到，該院固體所能源材料與器件研究部胡林華研究員團(tuán)隊(duì)，與石家莊學(xué)院季登輝教授合作，開發(fā)出一種機(jī)械性能優(yōu)異、離子電導(dǎo)率高、具有寬操作溫區(qū)（-20℃—60℃）的功能性水凝膠電解質(zhì)，并研究了其在水系鋅離子電池中的應(yīng)用性能，相關(guān)研究成果日前發(fā)表在國際知名期刊《化學(xué)工程雜志》上。
水系鋅離子電池具有安全、成本低、環(huán)保、電化學(xué)特性優(yōu)異等特點(diǎn)，被認(rèn)為是很有前途的儲能器件。然而，該類電池常用的液體電解液具有析氫析氧等副反應(yīng)，同時(shí)還具有較差的高低溫性能和泄露的危險(xiǎn)。凝膠電解液是由水和聚合物基質(zhì)組成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)體系，既能抑制副反應(yīng)的發(fā)生，也能防止泄露，是很有發(fā)展前景的水系電解質(zhì)。
基于此，研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)了這種功能性水凝膠電解質(zhì)。由該水凝膠電解質(zhì)制備的鋅離子電池具有超過3000小時(shí)的穩(wěn)定循環(huán)性能、優(yōu)異的電化學(xué)性能和庫倫效率達(dá)到99.5%的高可逆的鋅嵌入/脫出。在-20℃—60℃的溫度條件下，具有很好的穩(wěn)定性。此外，這種功能性水凝膠電解質(zhì)具有很好的拉伸、扭曲、壓縮和吸附性能，使得其具有制備柔性儲能器件的潛力。以此水凝膠電解質(zhì)為基礎(chǔ)制備的柔性軟包電池，具有很好的機(jī)械穩(wěn)定性，在不同的彎曲角度下仍能保持穩(wěn)定的電壓和容量。
這種功能性水凝膠電解質(zhì)為開發(fā)高性能可充電水系鋅離子電池提供了一種很有前景的策略。
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