江雷/闻利平团开发梯度凝胶电解质助力高性能水系锌离子电池

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水系锌离子电池（AZIBs）具有安全性高、价格低廉、体积能量密度高等特点，在未来大规模储能应用中展现出巨大的潜力，近年来受到广泛关注。然而，锌负极面临严重的腐蚀、析氢以及枝晶生长等问题，造成其可逆性差、循环寿命短，阻碍了AZIBs的实际应用。因此，开发离子迁移数高且与电极界面相容性好的新型电解质至关重要。

Zn/GHNs界面结构及其离子传输路径

　　近日，中国科学院理化技术研究所江雷/闻利平团队设计并构筑了一种梯度准固态（凝胶）电解质（GHNs），可以同时实现锌离子的高效选择性传输与高稳定性的电解-电解质界面。研究表明，锌负极表面原位形成的致密凝胶网络，不仅可以均匀化离子流，而且能够减少界面自由水比例，从而有效抑制了电极界面处的枝晶生长与腐蚀。更重要的是，GHNs中不对称分布的负电基团加速了锌离子的体相传输，可以使Zn/Zn对称电池稳定运行超过2400小时，由GHNs组装全电池也分别实现了在高电压和低温条件下的稳定循环。在这项研究中，作者还成功地利用GHNs组装成了柔性软包电池，表现出优异的抗弯折能力，有望加速水系锌离子电池的实用化发展。
　　相关研究成果以Research Article的形式发表在Advanced Materials杂志上（DOI: 10.1002/adma.202308639），文章的通讯作者为中国科学院理化技术研究所闻利平研究员，第一作者为中国科学院理化技术研究所特别研究助理崔杨岚森、陈伟鹏。上述工作得到了理化所仿生智能界面科学中心江雷院士的悉心指导。该研究工作得到国家自然科学基金、中国博士后科学基金和中国科学院特别研究助理项目的大力支持。
      原文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202308639
      文章来源：理化所
       闻利平，男，满族，中共党员，现任中国科学院理化技术研究所研究员，中国科学院大学未来技术学院教授，博士生导师，2016年获得国家杰出青年基金资助。近五年代表性论文如下：Angew. Chem. Int. Ed. 4篇，J. Am. Chem. Soc. 2篇和Adv. Mater. 10篇，Science Advances 1篇。指导学生多次获得奖学金，包括“国家奖学金”、“朱李月华奖学金”、“唐敖庆奖学金”等。主持或作为骨干主持多项基础或重大研究计划项目。