水系鋅離子儲(chǔ)能器件的應(yīng)用受到鋅負(fù)極枝晶生長(zhǎng)、析氫腐蝕的嚴(yán)重阻礙，開發(fā)多功能準(zhǔn)固態(tài)電解質(zhì)被視為一種提高鋅負(fù)極穩(wěn)定性的高效策略。相比于均相準(zhǔn)固態(tài)電解質(zhì)，引入聚合物介觀形態(tài)作為一種新的可調(diào)控維度制備非均相準(zhǔn)固態(tài)電解質(zhì)，可以更好地平衡離子電導(dǎo)率和機(jī)械性能。目前，殼聚糖這種天然堿性多糖已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用在生物醫(yī)療、環(huán)境治理領(lǐng)域，其在電化學(xué)儲(chǔ)能方面的應(yīng)用也廣受關(guān)注。研究發(fā)現(xiàn)，殼聚糖基電解質(zhì)具有高機(jī)械強(qiáng)度、鋅離子電導(dǎo)率和水鍵合能力，能夠促進(jìn)平行六方鋅片晶的均勻沉積。但這些殼聚糖基電解質(zhì)基本是通過澆鑄或旋涂工藝制備，難以實(shí)現(xiàn)對(duì)殼聚糖結(jié)構(gòu)的精細(xì)調(diào)控，這導(dǎo)致殼聚糖對(duì)鋅負(fù)極電化學(xué)性能的提升作用尚未充分發(fā)揮。
圖1. 殼聚糖介孔框架制備示意圖及顯微形貌
圖2. 孔結(jié)構(gòu)調(diào)控以及電解質(zhì)的離子電導(dǎo)率和力學(xué)性能
基于該一體化殼聚糖準(zhǔn)固態(tài)電解質(zhì)的鋅離子電容器具有優(yōu)異的倍率性能和循環(huán)穩(wěn)定性，并且可以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模制備以及便捷的串并聯(lián)設(shè)計(jì)。
圖5. 鋅離子電容器的電化學(xué)性能以及器件的串并聯(lián)設(shè)計(jì)
原文鏈接：https://doi.org/10.1002/anie.202317154
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