High‐Performance Fatigue‐Resistant Dual‐ Polyrotaxane Hydrogel Electrolytes for Flexible Aqueous Zinc‐Ion Batteries

水溶液 材料科学 电解质 对偶(语法数字) 离子 化学 冶金 电极 有机化学 文学类 艺术 物理化学
作者
Junkang Xu,Yiran Zhu,Qinghua Gui,Shuang Sun,Panfeng Zhao,Lei Mao,Tianzhi Luo
出处
期刊:Small [Wiley]
卷期号:21 (14): e2500124-e2500124 被引量:16
标识
DOI:10.1002/smll.202500124
摘要

This study presents a novel anti-fatigue hydrogel electrolyte with a slip-ring structure for next-generation flexible wearable energy storage systems. Conventional quasi-solid aqueous zinc-ion batteries (ZIBs) with hydrogel electrolytes often suffer from mechanical degradation under repeated stress, limiting practical use. To overcome this, a dual-Polyrotaxane (DPR)-polyacrylic acid (PAA) hydrogel with a unique slip-ring architecture is synthesized, that enhances mechanical durability, self-healing, and adhesion. The interwoven DPR and PAA networks distribute stress evenly, ensuring high ionic conductivity while preventing zinc dendrites and parasitic reactions for uniform zinc deposition during cycling.When applied to a flexible quasi-solid-state Zn-MnO₂ battery, this hydrogel achieves a specific capacity of 295 mAh g⁻¹ MnO₂ at 0.5C, retains 147 mAh g⁻¹ at 5C, and shows 81.52% capacity retention after 1000 cycles. The battery also demonstrates exceptional stability, with zinc pairs lasting over 1750 h at 5 mA cm⁻2. Furthermore, it maintains reliable operation under mechanical stresses like pressing, folding, and twisting, making it ideal for wearable applications. This work advances hydrogel electrolyte design, offering a durable, high-performance solution for flexible energy storage systems.
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
1秒前
坚强的梦琪关注了科研通微信公众号
2秒前
Guangjie920完成签到,获得积分10
2秒前
shjjj发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
flyta发布了新的文献求助10
5秒前
小陈发布了新的文献求助10
5秒前
芋泥啵啵发布了新的文献求助10
7秒前
小丸子完成签到 ,获得积分10
8秒前
小二郎应助陶醉的冬瓜采纳,获得10
8秒前
打打应助小墩墩采纳,获得10
8秒前
付佳彤完成签到,获得积分20
9秒前
10秒前
大力的灵雁应助arniu2008采纳,获得10
10秒前
范范发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
Frank应助负责的书易采纳,获得10
13秒前
踏实沛柔完成签到,获得积分20
13秒前
我wwww发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
阳光的衫发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
17秒前
范范完成签到,获得积分10
17秒前
希望天下0贩的0应助小陈采纳,获得10
18秒前
英俊的铭应助可爱的千琴采纳,获得10
19秒前
19秒前
星辰大海应助踏实沛柔采纳,获得10
19秒前
哈牛发布了新的文献求助10
20秒前
22秒前
yimi发布了新的文献求助10
22秒前
三四郎应助自嘲熊2采纳,获得10
23秒前
灰灰发布了新的文献求助10
23秒前
章鱼发布了新的文献求助10
24秒前
zhw完成签到,获得积分10
25秒前
25秒前
26秒前
今后应助corainder采纳,获得10
27秒前
28秒前
28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
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Quality by Design - An Indispensable Approach to Accelerate Biopharmaceutical Product Development 800
Pulse width control of a 3-phase inverter with non sinusoidal phase voltages 777
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Research Methods for Applied Linguistics: A Practical Guide 600
Research Methods for Applied Linguistics 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6403991
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8222993
关于积分的说明 17428128
捐赠科研通 5456414
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2883489
邀请新用户注册赠送积分活动 1859795
关于科研通互助平台的介绍 1701190