Bioinspired Tough Solid‐State Electrolyte for Flexible Ultralong‐Life Zinc–Air Battery

材料科学 电解质 纳米技术 电导率 准固态 电池(电) 化学工程 电极 化学 色素敏化染料 量子力学 物理 工程类 物理化学 功率(物理)
作者
Haozhen Dou,Mi Xu,Yun Zheng,Zhaoqiang Li,Guobin Wen,Zhen Zhang,Leixin Yang,Qianyi Ma,Aiping Yu,Dan Luo,Xin Wang,Zhongwei Chen
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:34 (18): e2110585-e2110585 被引量:140
标识
DOI:10.1002/adma.202110585
摘要

Abstract Manufacturing advanced solid‐state electrolytes (SSEs) for flexible rechargeable batteries becomes increasingly important but remains grand challenge. The sophisticated structure of robust animal dermis and good water‐retention of plant cell in nature grant germane inspirations for designing high‐performance SSEs. Herein, tough bioinspired SSEs with intrinsic hydroxide ion (OH − ) conduction are constructed by in situ formation of OH − conductive ionomer network within a hollow‐polymeric‐microcapsule‐decorated hydrogel polymer network. By virtue of the bioinspired design and dynamic dual‐penetrating network structure, the bioinspired SSEs simultaneously obtain mechanical robustness with 1800% stretchability, good water uptake of 107 g g −1 and water retention, and superhigh ion conductivity of 215 mS cm −1 . The nanostructure of bioinspired SSE and related ion‐conduction mechanism are revealed and visualized by molecular dynamics simulation, where plenty of compact and superfast ion‐transport channels are constructed, contributing to superhigh ion conductivity. As a result, the flexible solid‐state zinc–air batteries assembled with bioinspired SSEs witness high power density of 148 mW cm −2 , specific capacity of 758 mAh g −1 and ultralong cycling stability of 320 h as well as outstanding flexibility. The bioinspired methodology and deep insight of ion‐conduction mechanism will shed light on the design of advanced SSEs for flexible energy conversion and storage systems.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
1秒前
端庄的香薇完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
云漫山完成签到 ,获得积分10
2秒前
叶帆完成签到,获得积分10
3秒前
桐桐应助3927456843采纳,获得30
3秒前
che发布了新的文献求助10
3秒前
共享精神应助MeetAgainLZH采纳,获得10
4秒前
4秒前
xing发布了新的文献求助10
4秒前
123完成签到 ,获得积分10
4秒前
5秒前
欧贤书发布了新的文献求助10
5秒前
天天快乐应助Gryphon采纳,获得10
6秒前
粗犷的冷霜完成签到,获得积分10
7秒前
小马发布了新的文献求助10
8秒前
Sunny完成签到,获得积分10
8秒前
小满发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
10秒前
科目三应助董秋白采纳,获得10
10秒前
12秒前
asdfzxcv应助陶醉的梦露采纳,获得10
13秒前
13秒前
olivia发布了新的文献求助10
14秒前
15秒前
桃子发布了新的文献求助10
19秒前
Wudifairy完成签到,获得积分10
19秒前
xbx1991完成签到,获得积分10
20秒前
小满完成签到,获得积分10
21秒前
21秒前
22秒前
eryu25发布了新的文献求助10
23秒前
23秒前
欢喜的小天鹅完成签到 ,获得积分10
23秒前
传奇3应助HOMO采纳,获得10
24秒前
开心小狗完成签到,获得积分10
24秒前
ihuu发布了新的文献求助10
24秒前
guyankuan完成签到,获得积分20
25秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Binary Alloy Phase Diagrams, 2nd Edition 6000
Encyclopedia of Reproduction Third Edition 3000
Comprehensive Methanol Science Production, Applications, and Emerging Technologies 2000
化妆品原料学 1000
The Political Psychology of Citizens in Rising China 800
1st Edition Sports Rehabilitation and Training Multidisciplinary Perspectives By Richard Moss, Adam Gledhill 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5637805
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4744034
关于积分的说明 15000235
捐赠科研通 4795945
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2562246
邀请新用户注册赠送积分活动 1521747
关于科研通互助平台的介绍 1481704