安徽大学材料学部张朝峰教授团队设计聚阳离子水凝胶电解质助力全气候高能量密度级联水系锌碘电池

【安徽大学】

️本网讯（物质科学与信息技术研究院）近日，安徽大学物质科学与信息技术研究院张朝峰教授团队设计了一种温度不敏感的聚阳离子水凝胶电解质-细菌纤维素/p(AM-co-VBIMBr)（记为BAVBr），相关研究成果以“All-Climate Energy-Dense Cascade Aqueous Zn-I2 Batteries Enabled by A Polycationic Hydrogel Electrolyte” 为题发表在材料领域国际知名期刊《Advanced Materials》（DOI:10.1002/adma.202415979）上。安徽大学刘洋洋博士为本文第一作者，张朝峰教授为通讯作者，安徽大学为唯一通讯单位。

水系锌-碘电池（Zn-I2）在大规模储能领域具有显著优势，但其实际应用因I⁰/I⁻转化过程中发生的穿梭效应而导致的低能量密度以及有限的温度耐受性，受到极大阻碍。此外，水系电解液中活性水在锌阳极上的典型副反应（如腐蚀、析氢反应等）也为水系锌碘电池带来了挑战。

基于此，张朝峰教授团队设计的聚阳离子水凝胶电解质-细菌纤维素/p(AM-co-VBIMBr)（记为BAVBr）同时包含溴离子（Br−）和季铵阳离子（-NR3+），促进了I0/I−、I+/I0和Br0/Br−的顺序氧化还原反应，在宽温范围（-50至50°C）内实现了高能量密度和高度可逆的水系锌-碘电池（Zn-I2）。该工作不仅展示了BAVBr水凝胶电解质的实用性，还为设计具有更高能量输出的级联电池提供了新途径。

图.I2@AC正极在BAVBr水凝胶电解质中的反应机理

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转自：安徽大学