功能性水凝胶电解质问世 有助开发可充电水系锌离子电池

科技日报讯（记者吴长锋）记者2月21日从中国科学院合肥物质科学研究院了解到，该院固体所能源材料与器件研究部胡林华研究员团队，与石家庄学院季登辉教授合作，开发出一种机械性能优异、离子电导率高、具有宽操作温区（-20℃—60℃）的功能性水凝胶电解质，并研究了其在水系锌离子电池中的应用性能，相关研究成果日前发表在国际知名期刊《化学工程杂志》上。

水系锌离子电池具有安全、成本低、环保、电化学特性优异等特点，被认为是很有前途的储能器件。然而，该类电池常用的液体电解液具有析氢析氧等副反应，同时还具有较差的高低温性能和泄露的危险。凝胶电解液是由水和聚合物基质组成的网络结构体系，既能抑制副反应的发生，也能防止泄露，是很有发展前景的水系电解质。

基于此，研究团队开发了这种功能性水凝胶电解质。由该水凝胶电解质制备的锌离子电池具有超过3000小时的稳定循环性能、优异的电化学性能和库伦效率达到99.5%的高可逆的锌嵌入/脱出。在-20℃—60℃的温度条件下，具有很好的稳定性。此外，这种功能性水凝胶电解质具有很好的拉伸、扭曲、压缩和吸附性能，使得其具有制备柔性储能器件的潜力。以此水凝胶电解质为基础制备的柔性软包电池，具有很好的机械稳定性，在不同的弯曲角度下仍能保持稳定的电压和容量。

这种功能性水凝胶电解质为开发高性能可充电水系锌离子电池提供了一种很有前景的策略。