唯一完成单位！长春工业大学刘鑫/张钦最新Angew | 高锌迁可循环超分子水凝胶电解液稳定锌负极！

背景：水凝胶电解质是锌基储能系统的理想候选材料，但现有体系存在机械强度弱、Zn²⁺迁移数低、易引发锌枝晶生长和副反应等问题，且常用的永久共价交联聚合物基体不可回收。研究目的：开发一种兼具高力学性能、高Zn²⁺迁移率和闭环可回收性的水凝胶电解质，以稳定锌负极并提升电池循环寿命。结论：研究者通过引入鸟苷酸四联体（G-quadruplex）与明胶复合，构建了超分子水凝胶电解质（GGQZ）。该电解质的G-quadruplex聚阴离子网络可抑制水活度、均匀化Zn²⁺通量和电场，从而稳定锌负极。在Zn//Zn对称电池中，1 mA·cm⁻²下可稳定循环3800小时，10 mA·cm⁻²下循环1800小时。组装的锌离子混合超级电容器经10000次循环后容量保持率达97.4%。废弃的GGQZ水凝胶可通过pH和温度响应解聚回收为单体，性能损失可忽略，碳足迹显著低于传统凝胶。该工作突破了水凝胶力学与离子电导率的权衡，为可持续、长寿命锌基储能系统提供了新策略。