东华大学朱美芳/徐桂银团队 Adv. Mater.: 通过亲阴离子纳米纤维聚合物电解质调控离子传输以实现稳定锌金属电池

背景：锌金属电池因其高安全性和低成本而受到关注，但面临析氢反应和枝晶生长等问题，导致循环稳定性差。研究目的：东华大学朱美芳/徐桂银团队旨在开发一种亲阴离子聚合物电解质，通过调控离子传输来提升锌金属电池的稳定性。结论：该研究设计了一种基于聚丙烯酰胺和芳纶纳米纤维的亲阴离子聚合物水凝胶电解质，它削弱了Zn²⁺的配位作用，促进盐解离并限制阴离子迁移，从而抑制析氢反应，形成致密富无机物的固态电解质界面。实验显示，该电解质具有高Zn²⁺迁移数（0.71），使对称锌电池运行超过4950小时，软包电池在270次循环后保持高可逆性和99.2%的平均库仑效率，实现了高能量密度和长循环寿命，为解决锌金属电池的电化学不可逆性问题提供了新策略。