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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(guān)鍵問題。然而，很少有人探索解決這一問題的策略，因?yàn)樽柚箒碜酝獠看髿獾腃O₂具有挑戰(zhàn)性。

蘇州大學(xué)嚴(yán)鋒、東華大學(xué)聞瑾等人報(bào)道了一種用于鋅-空氣電池的耐CO₂柔性準(zhǔn)固態(tài)電解質(zhì)（PVA-TMG），該電解質(zhì)通過CO₂以側(cè)-OCO₂-基團(tuán)的形式電離，可將CO₂預(yù)固定在聚乙烯醇（PVA）上。

由于-OCO₂-基團(tuán)可以與Zn²⁺發(fā)生強(qiáng)烈的相互作用，CO₂的預(yù)固定可以實(shí)現(xiàn)優(yōu)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(dǎo)電性和更好的保水性能。

圖1 PVA-TMG水凝膠電解質(zhì)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(yōu)異的性能。優(yōu)化后的PVA-TMG在CO₂體積分?jǐn)?shù)為22.7%的大氣中的循環(huán)壽命是原始PVA的12倍。作者預(yù)計(jì)這種準(zhǔn)固態(tài)電解質(zhì)制備策略將為將CO₂固定與儲能技術(shù)相結(jié)合提供創(chuàng)新途徑。

圖2 PVA-TMG水凝膠電解質(zhì)的電化學(xué)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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蘇大/東華AEM：用于耐CO2鋅-空氣電池的CO2離子化PVA電解質(zhì)

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