分会

第三十九分会：先进化学电源

摘要

随着可穿戴电子设备的日益发展，人们对柔性电池的稳定性提出了更高的要求。锌离子的电池的高安全性、低成本、良好的环境相容性等优点有望成为新一代的柔性储能器件。然而，锌离子电池在低温环境下传统电解液的冻结和容量的快速下降阻碍了锌离子电池的实际应用。 本文采用物理交联和自由基聚合相结合的方法，制备了具有三重互穿网络的聚丙烯酰胺/羧甲基纤维素/明胶(PCG)水凝胶电解质。得益于PCG水凝胶电解质的层次化多孔结构，它表现出稳定的机械压缩变形。具有丰富氢键的集成交联网络和高浓度电解质盐大大降低了PCG水凝胶电解质中水的凝固点，有助于拓宽锌离子电池的工作温度(从-20oC到室温)。PCG水凝胶电解质既保证了锌离子嵌入/脱嵌的高度可逆性，又加快了电化学过程中的离子转移。因此，基于PCG水凝胶电解质的锌//钒酸镁锌离子电池（Zn/PCG/HMgVO）具有382.7 mAh g-1的高比容量和低温下优异的循环稳定性(0oC下稳定循环10000周)。此外，采用PCG水凝胶电解质组装的柔性锌离子电池在各种弯曲状态下也具有良好的容量保持率。这种独特的水凝胶电解质策略为实现超强循环稳定性的柔性锌离子电池提供了新的见解和思路。

关键词

水系锌离子电池;水凝胶电解质;环境适应性;三重互穿网络;高倍率性能

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