「国家杰青」邵宗平领衔！南京工业大学廖开明最新AM丨粘附自修复透氧水凝胶电解质

背景：柔性锌空气电池因其高能量密度和不可燃水性电解质而成为可穿戴设备的理想储能选择，但传统碱性电解质存在碳化、锌负极腐蚀和析氢反应等问题。中性电解质虽能缓解这些挑战，但通常牺牲离子电导率和电极动力学，且水凝胶电解质在离子电导率、氧渗透性、机械强度与界面稳定性之间存在固有权衡。研究目的：本研究旨在设计一种新型3D物理交联PFCD水凝胶电解质，通过Fe³⁺配位中心与β-CD氢键中心的协同作用，同步实现高粘附强度、高离子电导率、高氧渗透性和自修复能力，以解决柔性中性锌空气电池中的界面和稳定性挑战。结论：PFCD水凝胶电解质表现出卓越的综合性能，包括50 kPa的粘附强度、113.2 mS cm⁻¹的离子电导率、4.1 Barrer的氧渗透性、99%的自修复效率和500小时的锌枝晶抑制能力。组装的柔性中性锌空气电池实现了1.46 V开路电压、59 mW cm⁻²峰值功率密度和超过3000次循环的稳定性。封闭式设计进一步展示了无泄漏集成器件的可行性。