武汉大学《ACS Nano》：受关节软骨启发，基于PVA、CNF和GO的新型水凝胶电解质，用于水性锌离子电池

本文受关节软骨启发，开发了一种基于聚乙烯醇（PVA）、纤维素纳米纤维（CNF）和氧化石墨烯（GO）的梯度网络水凝胶电解质，用于水系锌离子电池（ZIBs）。研究背景是水凝胶电解质在ZIBs中难以兼顾反应动力学与Zn²⁰沉积稳定性。研究目的是通过仿生设计，优化水凝胶电解质的界面化学和结构，以提高电池性能。实验结果表明，梯度网络结构的水凝胶电解质能够有效稳定Zn阳极，加速反应动力学，使Zn对称电池在1 mA cm⁻²下稳定运行超过2200小时，Zn–MnO₂全电池表现出优异的倍率性能和安全性。结论表明，这种仿生水凝胶电解质设计为高性能ZIBs提供了新的解决方案。