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凝膠聚合物電解質(zhì)（GPEs）的失水和鋅負(fù)極上枝晶的不可控生長(zhǎng)是柔性鋅空氣電池（ZABs）應(yīng)用于可穿戴電子產(chǎn)品仍面臨的挑戰(zhàn)。目前，幾乎所有的研究都集中在開(kāi)發(fā)具有增強(qiáng)保水性的新型GPEs，從而延長(zhǎng)其使用壽命。

廣西師大/港科大Small: 用于改善柔性鋅空氣電池保水性和枝晶抑制的納米纖維復(fù)合材料

在此，廣西師范大學(xué)何云教授、梁曉光以及香港科技大學(xué)Yoonseob Kim等人提出了一種簡(jiǎn)便的界面工程策略，以延緩半開(kāi)放結(jié)構(gòu)空氣正極中GPE的失水。作者在半開(kāi)口側(cè)設(shè)置了界面層，不僅減緩了電解質(zhì)的失水，而且抑制了枝晶的生長(zhǎng)。

具體而言，作者在碳布上制備了具有疏水性、高導(dǎo)電性、透氣性和柔韌性的聚（乙烯醋酸乙烯酯）/碳粉（PEVA-C）納米纖維復(fù)合界面層，并設(shè)置在GPE和電極之間。

圖1. PEVA-C 納米纖維復(fù)合材料的制備及其安裝到 ZAB 的示意圖

由于具有疏水性、空氣交換能力和導(dǎo)電性的優(yōu)點(diǎn)，帶有PEVA-C納米纖維界面層的組裝 ZAB 的循環(huán)壽命為230小時(shí)，是沒(méi)有這種復(fù)合界面層的ZAB的14 倍，證明了其有效性界面層設(shè)計(jì)。

此外，由于在放電和充電循環(huán)過(guò)程中電解質(zhì)中具有足夠的保水性，因此ZAB 中鋅枝晶的形成被延遲。

圖2. 具有 PEVA-C 納米纖維復(fù)合界面層的 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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