水系锌离子电池（AZIBs）具有安全性高、价格低廉、体积能量密度高等特点，在未来大规模储能应用中颇具潜力。然而，锌负极面临严重的腐蚀、析氢以及枝晶生长等问题，造成可逆性差、循环寿命短，阻碍了AZIBs的实际应用。因此，亟需开发离子迁移数高且与电极界面相容性好的新型电解质。
近日，中国科学院理化技术研究所江雷/闻利平团队设计并构筑了一种梯度准固态（凝胶）电解质（GHNs），可以同时实现锌离子的高效选择性传输与高稳定性的电解-电解质界面。研究表明，锌负极表面原位形成的致密凝胶网络，可以均匀化离子流，并能够减少界面自由水比例，从而有效抑制电极界面处的枝晶生长与腐蚀。GHNs中不对称分布的负电基团加速了锌离子的体相传输，可以使Zn/Zn对称电池稳定运行超过2400小时。同时，由GHNs组装全电池分别实现了在高电压和低温条件下的稳定循环。此外，该研究还利用GHNs组装了柔性软包电池，表现出优异的抗弯折能力。这有望加速水系锌离子电池的实用化发展。
相关研究成果以Research Article的形式，发表在《先进材料》（Advanced Materials）上。研究工作得到国家自然科学基金、中国博士后科学基金和中国科学院特别研究助理资助项目的支持。
Zn/GHNs界面结构及其离子传输路径
在实现碳达峰和碳中和目标的背景下，开发高能量密度、长寿命的锂离子电池至关重要。相较于传统石墨负极，具有更高理论比容量的硅基材料被认为是颇有前景的锂离子电池负极材料。然而，硅基负极在充放电时存在较大的体......
锂金属由于具有极高的理论比容量（3860mAhg-1）和极低的电化学电势(-3.04VVs.SHE)，是下一代高比能锂电池的理想负极材料。然而，高活性锂金属所带来的枝晶生长问题严重阻碍了其应用进程。隔......
水系锌离子电池（AZIBs）具有安全性高、价格低廉、体积能量密度高等特点，在未来大规模储能应用中颇具潜力。然而，锌负极面临严重的腐蚀、析氢以及枝晶生长等问题，造成可逆性差、循环寿命短，阻碍了AZIBs......
水系锌离子电池（AZIBs）具有安全性高、价格低廉、体积能量密度高等特点，在未来大规模储能应用中颇具潜力。然而，锌负极面临严重的腐蚀、析氢以及枝晶生长等问题，造成可逆性差、循环寿命短，阻碍了AZIBs......
日前从中国科学技术大学获悉，该校马骋教授开发了一种新型固态电解质，它的综合性能与目前最先进的硫化物、氯化物固态电解质相近，但成本不到后者的4%，适合进行产业化应用。6月27日，该成果发表在国际著名学术......
中国科学技术大学教授马骋开发了一种新型固态电解质，它的综合性能与目前最先进的硫化物、氯化物固态电解质相近，但成本不到后者的4%，适合进行产业化应用。6月27日，该成果发表在国际著名学术期刊《自然-通讯......
近日，我所醇类燃料电池及复合电能源研究中心（DNL0305组）王素力研究员和孙公权研究员团队在高温聚合物电解质膜燃料电池（HT-PEMFC）低界面传质阻力多孔电极设计构建研究方面取得新进展，团队基于多......
最近，电解制水和黄桃罐头一样成为了新晋“网红”。在国家卫健委发布的《新型冠状病毒肺炎诊疗方案(试行第九版)》“一般治疗”中提到，“保证充分能量和营养摄入；注意水、电解质平衡，维持内环境稳定”。中国疾控......
科技日报北京12月6日电（记者刘霞）美国科学家开发出一种生产锂离子电池阴极的新方法，生产出了新型无钴高容量锂离子阴极材料。这种方法有望使科学家们使用毒性更低材料，更快更高效地研制出更加物美价廉的锂离子......
近日，记者从中国科学院青岛生物能源与过程研究所（以下简称青岛能源所）获悉，该研究所固态能源系统技术中心围绕镁电池中的关键科学问题开展了大量研究工作，在镁金属二次电池关键科学问题和核心材料方面取得系列成......