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  近日，加州大學洛杉磯分校賀曦敏教授團隊合成了適用于鋅離子電池的抗凍高強度凝膠電解質。隨著能源存儲需求的不斷增長，軟性電子設備和軟機器人需要能在極端條件下運行的電池。這些設備需要抵抗各種機械沖擊、復雜形變和低溫環境。因此，作為電源組件的電池需要柔軟、靈活、抗沖擊和抗凍。開發新型軟電解質材料成為關鍵，以確保在廣泛的溫度范圍內維持高離子傳導性并保持電池穩定性。水系鋅電池由于其固有安全性、環保性和低生產成本而受到極大關注。準固態水凝膠電解質具有良好的抑制泄漏、抑制樹突生長和抑制危險副反應能力，同時保持高靈活性。盡管已通過添加有機溶劑或濃縮鹽、聚合物改性等方法開發出抗凍水凝膠電解質，但仍面臨一些挑戰，如機械強度、熱穩定性和質量傳輸性能的平衡。

圖1. 通過共非溶效應和鹽析效應相互配合，實現高強度抗凍水凝膠電解質.

圖2. 鹽析與共非溶效應的協同作用

圖3.  Zn||PVA-416||PANi電池的電化學性能。

圖4.  由具有優異機械和熱穩定性的水凝膠電解質實現的耐用軟包電池。

  原文鏈接：https://doi.org/10.1002/adma.202211673

  該工作是團隊近期關于水凝膠力學及結構調控的進展之一。在過去的幾年中，團隊進行了一系列關于共溶劑效應（Adv. Mater. 2021, 33, 2008235；Adv. Mater. 2021, 33, 2005906；EcoMat. 2021; 3:e12085）和“鹽析”效應（Nature 590, 594 (2021)；Adv. Mater. 2021, 33, 2007829；NPG Asia Materials, 14, 65 (2022)；iScience, 24, 9, 102989, 2021）的研究。