Synergetic Chemistry and Interface Engineering of Hydrogel Electrolyte to Strengthen Durability of Solid‐State Zn–Air Batteries

电解质 聚丙烯酸 离子电导率 材料科学 耐久性 化学工程 电化学 电导率 阳极 阴极 聚合物 纳米技术 复合材料 化学 电极 工程类 物理化学
作者
Kun Tang,Jimin Fu,Mingzai Wu,Tao Hua,Jun Liu,Li Song,Haibo Hu
出处
期刊:Small methods [Wiley]
卷期号:6 (2): e2101276-e2101276 被引量:65
标识
DOI:10.1002/smtd.202101276
摘要

Abstract For the challenging pursuit of high energy efficiency and mechanical tolerance in flexible solid‐state Zn‐air batteries (FSZABs), a hydrogel electrolyte (HE) consisting of dual‐network crosslinked polyacrylic acid‐Fe 3+ ‐chitosan (PAA‐Fe 3+ ‐CS) polymer host infiltrated with a mixed aqueous electrolyte of NH 4 Cl and ZnCl 2 is developed. The absorbed near‐neutral electrolyte renders the HE high ionic conductivity but low corrosiveness to both electrocatalysts and Zn metal anode (ZMA), ensuring more stable Zn‐OH‐O 2 chemistry compared to that in strong alkaline electrolyte and thus endowing the assembled FSZABs with a landmark cycle life up to 120 h (5 mA cm −2 ). More intriguingly, the CS molecular beams introduced into the PAA hydrogel backbone will precipitate and fold subjecting to the Hofmeister effect when saturated with the near‐neutral electrolyte, which can effectively enhance the interfacial adhesion strength of the HE on both air cathode and ZMA, achieving reliable and robust bonding between them. Thus, the FSZABs simultaneously exhibited a superior tolerance to repeated mechanical deformation during operation, allowing more than 360 continuous bending‐recovery cycles without any decline in voltage efficiency. The ingenious chemistry and interface synergetic engineering on the crucial HEs provides a rational methodology to realize boosted electrochemical and mechanical durability of FSZABs forward for future practical implementation.
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
xuan完成签到,获得积分10
刚刚
爆米花应助junfeiwang采纳,获得10
1秒前
科研通AI6.1应助Duffy_Z采纳,获得10
1秒前
1秒前
无花果应助XX采纳,获得10
1秒前
pluto应助Ace采纳,获得10
1秒前
2秒前
稳重紫蓝发布了新的文献求助10
2秒前
搜集达人应助yyy采纳,获得10
2秒前
绮梦完成签到,获得积分10
3秒前
研友_8DoPDZ完成签到,获得积分0
3秒前
方子怡发布了新的文献求助10
3秒前
哎哟我去完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
专注的问寒应助研友_bZz0dL采纳,获得50
4秒前
4秒前
4秒前
JamesPei应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
Stella应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
搜集达人应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
5秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
哈47应助guanze采纳,获得10
5秒前
大模型应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
5秒前
Jasper应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
JamesPei应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
Akim应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
Stella应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
搜集达人应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
淡定的云应助科研通管家采纳,获得20
6秒前
大模型应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
Jasper应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
缥缈的玉米完成签到,获得积分10
6秒前
FashionBoy应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
6秒前
6秒前
Akim应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
6秒前
英姑应助科研通管家采纳,获得10
6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
Kinesiophobia : a new view of chronic pain behavior 3000
Les Mantodea de guyane 2500
Molecular Biology of Cancer: Mechanisms, Targets, and Therapeutics 2000
Standard: In-Space Storable Fluid Transfer for Prepared Spacecraft (AIAA S-157-2024) 1000
What is the Future of Psychotherapy in a Digital Age? 700
Signals, Systems, and Signal Processing 510
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 5953396
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7157697
关于积分的说明 15930614
捐赠科研通 5088032
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2734683
邀请新用户注册赠送积分活动 1695575
关于科研通互助平台的介绍 1616891