郑州大学《ELECTROCHIM ACTA》：石墨烯增强型水凝胶电解质增强柔性锌离子电池稳定性

本文针对传统水基锌离子电池存在的氢气析出和树枝状晶体生长等问题，提出了一种新型复合水凝胶电解质（PCNG）。该电解质通过将氧化石墨烯（GO）和羧甲基纤维素钠（CMC-Na）整合到聚丙烯酰胺（PAM）基质中制备而成，具有低水溶解结构。PCNG电解质通过多氢键网络有效限制自由水分子，显著抑制锌阳极腐蚀和副反应，同时实现高离子电导率（45.5mS cm⁻¹）。实验结果表明，采用PCNG的Zn||Zn对称电池在0.2mA cm⁻²下表现出超过1000小时的卓越稳定性，且具备出色的机械柔韧性。与石墨烯氧化物/钒酸钠（G@NVO）阴极搭配时，柔性软包电池在1.0 Ag⁻¹电流密度下经过800次循环后仍保持167.8mAh g⁻¹的高容量，并在极端机械应力下保持功能性。本研究为柔性锌离子电池的设计提供了新策略，实现了高离子导电性、界面稳定性和枝晶抑制的有机结合。