南京工业大学AM：新型水凝胶电解质实现强粘附、自修复与高效氧渗透一体化设计

背景: 柔性锌空气电池因高能量密度和安全性备受关注，但传统碱性电解质存在碳酸化、腐蚀性等问题，而中性电解质则面临离子电导率低、动力学缓慢等挑战。研究目的: 针对上述难题，南京工业大学与科廷大学合作开发了一种新型中性三维物理交联PFCD水凝胶电解质，旨在同时实现高附着力、优异离子电导率、显著氧渗透性、自修复能力和抑制锌枝晶生长的综合性能。结论: 该水凝胶通过Fe³⁺配位网络与β-环糊精氢键网络协同作用，结合N-羧乙基壳聚糖(CEC)，实现了53 kPa附着力、113.2 mS cm⁻¹离子电导率、4.1 Barrer氧渗透性、99%自修复效率（3小时）和超常拉伸性（1600%）。基于此的柔性中性锌空气电池功率密度达59 mW cm⁻²，可在3000次循环中稳定运行。研究还构建了封闭系统器件，兼具电解质与封装膜功能，实现1200次循环稳定运行。