分子工程构建水凝胶电解质实现90°C高温下锌电池99%库伦效率的突破

为解决高温环境下锌电池(ZBs)电解液不稳定的难题，研究人员通过精细分子工程设计出新型水凝胶电解质。该电解质通过降低水活性和优化Zn2+传输通道，在90°C极端温度下实现99%库伦效率，全电池在750次循环后仍保持90%容量。这项研究为热带气候地区大规模储能提供了可靠解决方案。

　　

可充电锌电池(Rechargeable ZBs)因其安全性和成本优势被视为大规模储能的明日之星，但高温环境下的性能崩溃始终是难以逾越的障碍。传统水系电解液在40°C以上就会出现水分蒸发、锌枝晶生长和副反应激增三重暴击，而有机电解液和固态电解质又面临离子电导率低迷和界面不相容等新问题。

科研团队另辟蹊径，通过分子尺度的精妙调控打造出革命性水凝胶电解质。这种"智能"材料就像给水分子装上调控开关——亲水聚合物网络既保留必要的水辅助传输功能(water-assisted transport)，又通过分子间作用力大幅降低自由水含量。实验数据显示，Zn||Ti半电池在90°C烧烤模式下仍保持99%的库伦效率(Coulombic efficiency)，相当于在桑拿房里稳定工作数千小时。

更令人振奋的是，该电解质展现出温度普适性：室温下循环效率直达100%，90°C高温全电池循环750周后容量保持率仍高达90%。这种"冰火两重天"皆宜的特性，为在赤道地区部署锌电池储能系统扫清了最后障碍。