作为电池的关键部件，电解质决定了正极和负极的离子传输和界面化学。 近日，科研人员开发了一种由聚丙烯酰胺 (PAM)、海藻酸钠 (SA) 和碘化钾 (KI) 组成的双网络结构水凝胶电解质，用于固态锌-空气/碘化物混合电池。组装后的混合动力电池表现出优异的可再生性和110小时的长循环寿命和80%的高能效。离子交联的双网络结构使材料具有更高的机械强度和更高的离子电导率。更重要的是，碘物质的引入不仅提供了比氧电催化更有利的碘化物/碘酸盐氧化还原的阴极动力学，而且还调节了锌离子的溶剂化结构以确保更好的界面稳定性。 这项工作为开发新型固态电解质以实现高性能能源设备和技术提供了重要的概念。
图 1. (a) 合成过程，(b) 离子传输示意图，(c) FESEM 图像，和 (d) PAM/SA/KI 水凝胶的 FT-IR 光谱。
图 4. (a) Pt/C+RuO2 复合材料在不同 O2 或 Ar 饱和电解质中在 5 mV s-1 下的 LSV 曲线。(b) KOH/Zn(Ac) KI 溶液在不同充电/放电时间下的紫外-可见光谱。(c) 用于锌空气/碘化物混合电池的循环锌负极的 SEM 图像。(d) 不同电解质的拉曼光谱。
相关论文以题为Dual-Network Structured Hydrogel Electrolytes Engaged Solid-State Rechargeable Zn-Air/Iodide Hybrid Batteries发表在《Angewandte Chemie International Edition》上。通讯作者是华中科技大学夏宝玉教授。
参考文献：
doi.org/10.1002/anie.202210567
