苏大/东华AEM：用于耐CO2锌-空气电池的CO2离子化PVA电解质

2023年10月23日下午5:40 • 头条, 干货, 顶刊 • 阅读 10

碱性电解液中的CO₂中毒是影响锌-空气电池能效和寿命的关键问题。然而，很少有人探索解决这一问题的策略，因为阻止来自外部大气的CO₂具有挑战性。

苏州大学严锋、东华大学闻瑾等人报道了一种用于锌-空气电池的耐CO₂柔性准固态电解质（PVA-TMG），该电解质通过CO₂以侧-OCO₂-基团的形式电离，可将CO₂预固定在聚乙烯醇（PVA）上。

由于-OCO₂-基团可以与Zn²⁺发生强烈的相互作用，CO₂的预固定可以实现优异的CO₂耐受性，并减轻Zn枝晶和ZnO沉积。此外，PVA-TMG比原始PVA具有更高的离子导电性和更好的保水性能。

图1 PVA-TMG水凝胶电解质的表征

因此，制备的锌-空气电池在空气和富含CO₂的大气中都具有优异的性能。优化后的PVA-TMG在CO₂体积分数为22.7%的大气中的循环寿命是原始PVA的12倍。作者预计这种准固态电解质制备策略将为将CO₂固定与储能技术相结合提供创新途径。

图2 PVA-TMG水凝胶电解质的电化学性能

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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