王兵杰 复旦大学 Angew: 一体化聚合物凝胶电解质，实现高效稳定纤维锌-空气电池

纤维锌-空气电池因其固有的安全性和使用环境中的氧气作为阴极材料，被探索用作可穿戴和便携式电子设备的动力系统。然而，锌阳极有限的可逆性和迟缓的阴极反应动力学等挑战导致循环稳定性差和能量效率低。为了应对这些挑战，我们设计了一种基于聚多巴胺的多合一凝胶电解质（PAGE），通过聚多巴胺界面化学和氧化还原化学，同时分别调节锌阳极的可逆性和空气阴极的动力学。PAGE中固有的邻苯二酚和羧酸基团可调节Zn2+的传输和溶剂化结构，促进无枝晶的锌沉积，形成片状堆叠形态。此外，PAGE中具有氧化还原活性的邻苯二酚基团的氧化作用取代了空气阴极上迟缓的析氧反应，降低了充电的能量障碍，使纤维锌-空气电池的能量效率显著提高，达到95%，寿命延长至40 小时。进一步集成到自供电电子纺织品中凸显了其在下一代可穿戴系统中的潜力。

图文简介

纤维锌-空气电池一体式凝胶电解质策略示意图

Zn负极电化学性能的表征

空气阴极的表征及机理分析

PVA、PAAK和PAGE对纤维锌-空气电池电化学性能的影响

纤维锌-空气电池用于自供电电子纺织品的应用示范

论文信息

通讯作者：Bingjie Wang