南京大学金钟/李承辉教授 Nat. Commun.：“比纸还薄”的宽温域锌碘电池

背景：随着可穿戴电子设备的发展，市场对兼具高能量密度、安全性和柔性的储能器件需求迫切。水系锌金属电池因安全、成本低和环境友好被视为下一代储能候选者，但传统液态电解质存在泄漏、温域窄和锌枝晶生长等问题，制约其应用。水凝胶电解质如PVA基水凝胶虽能抑制枝晶，但存在机械强度与电化学性能的权衡，且厚度大影响能量密度。研究目的：针对上述挑战，南京大学金钟教授、李承辉教授团队旨在开发一种超薄、宽温域耐受且电化学稳定的深共晶水凝胶电解质，以提升锌碘电池的性能。结论：团队通过纳米相分离、水合共晶溶剂化和氢键网络协同作用，成功构建了深共晶水凝胶电解质，具有4.1 MPa断裂强度和13.66 MJ m−3韧性，在-40°C至80°C宽温域内稳定工作，Zn2+电导率达28.2 mS cm−1。基于该电解质的Zn||I2全电池总厚度仅42 μm，实现超过36,000次循环寿命，并在极端机械形变下保持稳定供电，为高能量密度柔性电池开发提供了方法论框架。