Bone‐Inspired Sustainable Hydrogel Electrolytes for Zn Metal Batteries

电解质 化学工程 金属 材料科学 化学 纳米技术 冶金 电极 工程类 物理化学
作者
Jiaying Peng,Weihao Song,Wei Zhang,Xinyu Li,Qing Ma,Bing Wu,Masatsugu Fujishige,Kenji Takeuchi,Morinobu Endo,Chendong Ji,Yilin Sun,Jin Niu,Feng Wang
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:137 (34)
标识
DOI:10.1002/ange.202506449
摘要

Abstract Hydrogels are promising electrolytes for use in aqueous Zn metal batteries (AZMBs). However, the problems associated with the Zn anodes cannot be eliminated using current hydrogel electrolytes, and their poor sustainability has also been neglected. We have developed a bone‐inspired hydrogel electrolyte (Zn‐HA‐Gel) composed of Zn‐doped hydroxyapatite (Zn‐HA) nanofibers and a gelatin matrix derived from animal bones. The bone‐like structure and strong molecular interactions in the biodegradable, recyclable, and biocompatible components endow Zn‐HA‐Gel with excellent sustainability, water retention, and mechanical properties, which solves the problems currently associated with Zn anodes. Moreover, the Zn‐HA superionic conductor exhibits an ultrahigh intrinsic ionic conductivity and accelerated Zn 2+ desolvation process. The dual‐channels for Zn 2+ transport in Zn‐HA‐Gel result in high ionic conductivity (32.5 mS cm −1 ) and transference number (0.80), facilitating uniform Zn plating/stripping and durable working stability. As a result, Zn‐HA‐Gel ensures ultrastable cycling performance with a cumulative capacity of 5 Ah cm −2 at 5 mA cm −2 /5 mAh cm −2 for Zn/Zn cells and a superior cycling performance with a capacity retention of 82.4% after 2000 cycles for full cells, surpassing the capabilities of current hydrogel electrolytes, and has potential applications in sustainable and functional energy‐storage devices.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
tmemory完成签到,获得积分10
刚刚
buno应助二仙桥成华大道采纳,获得10
刚刚
FashionBoy应助马达采纳,获得10
1秒前
Lolo发布了新的文献求助10
1秒前
山河完成签到,获得积分10
1秒前
陶醉大侠发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
传奇3应助沉静的妍采纳,获得30
3秒前
彩色完成签到,获得积分10
4秒前
予怀发布了新的文献求助10
4秒前
诚心的酸奶应助向阳花采纳,获得30
4秒前
小阳羔子完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
6秒前
美丽大肚腩完成签到,获得积分10
6秒前
彭于晏应助szp采纳,获得10
8秒前
doc_young发布了新的文献求助10
8秒前
务实水池完成签到,获得积分10
10秒前
小糊涂神完成签到,获得积分10
10秒前
穆若完成签到,获得积分10
10秒前
king发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
12秒前
shendengya完成签到 ,获得积分10
14秒前
问凝发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
Lolo完成签到,获得积分10
16秒前
17秒前
LJS阿耀发布了新的文献求助10
17秒前
研友_VZG7GZ应助畅快自行车采纳,获得10
18秒前
candy6663339完成签到,获得积分10
19秒前
19秒前
郭航完成签到,获得积分10
21秒前
沙漠猫完成签到,获得积分10
21秒前
柚子完成签到 ,获得积分10
21秒前
king完成签到,获得积分10
21秒前
三点前我必睡完成签到 ,获得积分10
22秒前
大块发布了新的文献求助30
22秒前
22秒前
24秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Basic And Clinical Science Course 2025-2026 3000
人脑智能与人工智能 1000
花の香りの秘密―遺伝子情報から機能性まで 800
Silicon in Organic, Organometallic, and Polymer Chemistry 500
Principles of Plasma Discharges and Materials Processing, 3rd Edition 400
Pharmacology for Chemists: Drug Discovery in Context 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5607995
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4692491
关于积分的说明 14874948
捐赠科研通 4716291
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2543925
邀请新用户注册赠送积分活动 1509011
关于科研通互助平台的介绍 1472758