天然来源的水凝胶由于其生物安全性、生物相容性和环保特性，同时保留大量水分，已成为先进的制造材料。最近科研人员 证明了源自丰富的天然多糖的生物聚合物水凝胶界面成功地稳定了 3D 结构锌负极，用于无枝晶的水性锌离子电池 (ZIB)。 Zn 阳极上交联的天然水凝胶界面引导 Zn 2+ 的均匀剥离/镀层，以实现无枝晶的均匀 Zn 沉积，并有效避免反应性水性电解质与 Zn 阳极之间的直接接触，抑制析氢反应等寄生侧。此外， 薄水凝胶界面能够在不降低体积能量密度的情况下使用液体电解质。这种特性允许高离子电导率，更重要的是，与以 前仅使用水凝胶电解质的 ZIB 相比，显着降低了电池电阻。 这些特性在高面电流密度 (10 mA cm -2 ) 和容量 (2 mAh cm -2 ) 下提供高度稳定的镀锌/剥离行为 1500 小时，使全电池与 MnO 2 阴极在 3000 次循环期间具有持久的循环稳定性2 Ag -1 无容量衰减。 该 策略不仅提出了一种开发无枝晶水性 ZIB 的“绿色”方法，而且还为天然聚合物提供了可扩展到未来水性储能领域的方法。
图 1. a) 红海藻的数码照片。b) CA 保护层的化学结构。c) 显示 CA 水凝胶弹性的数码照片。d) E-Zn@CA 制备示意图。
图 5. a) 长期循环性能和 b) 具有不同电解质的 ZIBs 在 2 A g-1 电流密度下的 Nyquist 图。c）示意图显示CA保护层通过稳定的电解质/电极界面抑制副反应和枝晶形成。
相关论文以题为 Sustainable biopolymeric hydrogel interphase for dendrite-free aqueous zinc-ion batteries 发表在《 Chemical Engineering Journal 》上。 通讯作者 是 韩国产业技术研究所（ KITECH） Chanhoon Kim 教授 。
参考文献 ：
doi.org/10.1016/j.cej.2021.133532
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