中南大学梁叔全、曹鑫鑫Angew：盐中聚合物复合固态电解质实现高性能锌电池

本文介绍了中南大学梁叔全教授和曹鑫鑫副教授团队开发的一种新型盐中聚合物复合固态电解质，用于高性能锌电池。该电解质由聚丙烯腈（PAN）、氯化锌（ZnCl2）和具有氧空位的五氧化二铌（Nb2O5−x）组成。通过高浓度的ZnCl2使Zn2+与聚合物链段解耦，并通过离子簇以跳跃机制迁移，解决了传统固态电解质中Zn2+传输受阻的问题。引入Nb2O5−x提升了电解质的机械强度，并显著提高了阳离子迁移数，减少了浓度极化，增强了离子迁移动力学。该电解质展现出较高的离子电导率和离子迁移数，实现了均匀的锌离子沉积和出色的宽温域性能。Zn/Zn对称电池在0.1 mA cm2下表现出超过2900小时的稳定性循环，Zn/PANI全电池在-40℃至60℃的宽温度范围内表现出良好的电化学稳定性。此研究为设计稳定的固态锌电池电解质提供了切实可行的策略。