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蘇大/東華AEM:用于耐CO2鋅-空氣電池的CO2離子化PVA電解質

蘇大/東華AEM:用于耐CO2鋅-空氣電池的CO2離子化PVA電解質
堿性電解液中的CO2中毒是影響鋅-空氣電池能效和壽命的關鍵問題。然而,很少有人探索解決這一問題的策略,因為阻止來自外部大氣的CO2具有挑戰性。
蘇州大學嚴鋒、東華大學聞瑾等人報道了一種用于鋅-空氣電池的耐CO2柔性準固態電解質(PVA-TMG),該電解質通過CO2以側-OCO2-基團的形式電離,可將CO2預固定在聚乙烯醇(PVA)上。
蘇大/東華AEM:用于耐CO2鋅-空氣電池的CO2離子化PVA電解質
由于-OCO2-基團可以與Zn2+發生強烈的相互作用,CO2的預固定可以實現優異的CO2耐受性,并減輕Zn枝晶和ZnO沉積。此外,PVA-TMG比原始PVA具有更高的離子導電性和更好的保水性能。
蘇大/東華AEM:用于耐CO2鋅-空氣電池的CO2離子化PVA電解質
圖1 PVA-TMG水凝膠電解質的表征
因此,制備的鋅-空氣電池在空氣和富含CO2的大氣中都具有優異的性能。優化后的PVA-TMG在CO2體積分數為22.7%的大氣中的循環壽命是原始PVA的12倍。作者預計這種準固態電解質制備策略將為將CO2固定與儲能技術相結合提供創新途徑。
蘇大/東華AEM:用于耐CO2鋅-空氣電池的CO2離子化PVA電解質
圖2 PVA-TMG水凝膠電解質的電化學性能
CO2 Ionized Poly(vinyl alcohol) Electrolyte for CO2-Tolerant Zn-Air Batteries. Advanced Energy Materials 2021. DOI: 10.1002/aenm.202102047

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