广西师大/港科大Small: 用于改善柔性锌空气电池保水性和枝晶抑制的纳米纤维复合材料

凝胶聚合物电解质（GPEs）的失水和锌负极上枝晶的不可控生长是柔性锌空气电池（ZABs）应用于可穿戴电子产品仍面临的挑战。目前，几乎所有的研究都集中在开发具有增强保水性的新型GPEs，从而延长其使用寿命。

在此，广西师范大学何云教授、梁晓光以及香港科技大学Yoonseob Kim等人提出了一种简便的界面工程策略，以延缓半开放结构空气正极中GPE的失水。作者在半开口侧设置了界面层，不仅减缓了电解质的失水，而且抑制了枝晶的生长。

具体而言，作者在碳布上制备了具有疏水性、高导电性、透气性和柔韧性的聚（乙烯醋酸乙烯酯）/碳粉（PEVA-C）纳米纤维复合界面层，并设置在GPE和电极之间。

图1. PEVA-C 纳米纤维复合材料的制备及其安装到 ZAB 的示意图

由于具有疏水性、空气交换能力和导电性的优点，带有PEVA-C纳米纤维界面层的组装 ZAB 的循环寿命为230小时，是没有这种复合界面层的ZAB的14 倍，证明了其有效性界面层设计。

此外，由于在放电和充电循环过程中电解质中具有足够的保水性，因此ZAB 中锌枝晶的形成被延迟。

图2. 具有 PEVA-C 纳米纤维复合界面层的 ZAB 的性能

Nanofiber Composite for Improved Water Retention and Dendrites Suppression in Flexible Zinc-Air Batteries, Small 2021. DOI: 10.1002/smll.202103048

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