武汉大学陈超吉教授ACS Nano：受关节软骨启发！仿生梯度水凝胶电解质，实现超稳定锌阳极

本文介绍了武汉大学陈超吉教授团队受关节软骨梯度结构启发，开发出一种新型梯度网络水凝胶电解质，用于解决水性锌离子电池（ZIBs）中锌阳极的枝晶和副反应问题。该电解质由两层功能化结构组成，阴极侧采用低密度聚乙烯醇/纤维素纳米纤维（PVA/CNF）层以加速离子传输，阳极界面则为高密度PVA/CNF/氧化石墨烯（GO）层以促进Zn²⁺脱溶剂化并降低水活性。实验结果表明，这种仿生设计使锌对称电池在1 mA cm⁻²下稳定运行超2200小时，Zn-MnO₂全电池兼具高倍率性能与抗损伤能力。该研究为开发安全、长寿命的锌基储能设备提供了新思路。