Biocompatible Polysaccharides Enable Sustainable Wearable Seawater‐Based Zinc–Sulfur Pouch Cells

电解质 化学 生物相容性材料 海水 纳米技术 自愈水凝胶 人工海水 调节器 硫黄 化学工程 储能 电穿孔 氧化还原 生物降解 生化工程 工作(物理) 细胞生物学
作者
Weina Guo,Yuyao Wang,Yifei Diao,Yuhan Chang,Cheng Gu,Wuxuan Liu,Longfei Ruan,Jie Pan,Gengzhi Sun,Ping Zhang,Qiong Jia,Hang Yang,Kwun Nam Hui,Chenyang Zha
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:: e8355248-e8355248
标识
DOI:10.1002/anie.8355248
摘要

ABSTRACT Seawater zinc‐sulfur (Zn‐S) batteries could support marine energy systems, but their development is hindered by sluggish sulfur redox kinetics, chloride‐induced Zn corrosion, and poorly understood biological risks from electrolyte additives. Here, 4‐formylphenyl β‐D‐allopyranoside, a saccharide‐derived glycoside, is introduced as a biologically compatible electrolyte regulator for rechargeable seawater Zn–S batteries. The glycoside promotes reversible sulfur‐ZnS conversion and suppresses hydrogen evolution, corrosion, and dendritic Zn deposition. This dual regulation enables an energy density of approximately 542 Wh/kg sulfur and stable cycling over 6000 cycles, while supporting flexible pouch cells under mechanical deformation and low‐temperature conditions. Zebrafish embryo, rat implantation, and human keratinocyte assays indicate that the glycoside‐regulated electrolyte is less toxic than electrolytes containing conventional organic additives. By integrating molecular interfacial regulation with biosafety assessment, this work establishes a design strategy for durable and environmentally compatible seawater batteries, with potential applications in marine renewable‐energy storage, distributed monitoring, and wearable technologies for ocean deployment.
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