中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所胡林华团队在水系锌离子电池领域取得重大技术突破，成功研发出兼具高机械性能与低成本优势的醋酸锌基凝胶电解质。这项成果有效解决了传统水系锌离子电池面临的电解液泄漏、金属腐蚀等产业化难题，为开发安全、长效的储能器件开辟了新路径。
技术瓶颈实现跨越式突破
针对准固态电解质领域长期存在的成本-毒性-性能矛盾，研究团队创新性地引入尿素作为亲锌增溶剂，通过"盐析效应"重构聚合物网络结构。实验数据显示，高浓度醋酸锌体系使凝胶电解质的拉伸率提升至557%，压缩强度达3.7MPa，抗疲劳性能实现质的飞跃。这种材料可承受超过200次锌沉积/剥离循环而不发生结构失效，同时在弯曲状态下仍能保持稳定的离子传输通道。
界面稳定性取得关键进展
研发的凝胶电解质在电池循环过程中自发形成聚脲固体电解质界面膜（SEI），将电极/电解质界面阻抗降低40%。电化学测试表明，Zn//NH4V4O10软包电池在5A/kg大电流密度下仍能释放280.7mAh/g的高比容量，200次循环后容量保持率达90.13%。特别值得关注的是，Zn//Cu不对称电池库仑效率突破99.93%，标志着锌金属负极利用率达到行业领先水平。
成本效益与环保优势凸显
相较于传统液态电解质体系，该技术路线使锌离子迁移数提升25%，同时将原材料成本控制在每公斤20元以内。醋酸锌-尿素体系不仅规避了有毒添加剂的使用，其水性特质更使电池整体能量密度提升至150Wh/kg级别。研究团队开发的原位聚合工艺可将生产能耗降低30%，为规模化制造奠定基础。
应用前景展现多重可能
软包电池的柔性化特性已通过弯折测试验证，在180度折叠状态下电压波动小于2%。这项技术突破使水系锌离子电池在可穿戴设备、柔性电子等领域的应用成为可能。研究团队正与新能源汽车企业合作，测试40Ah级动力电池的低温性能，初步结果显示-20℃容量保持率较商用磷酸铁锂电池提升15%。
该成果发表于《德国应用化学》期刊，审稿人评价其"为水系电池界面工程提供了全新解决方案"。随着固态电池技术竞赛的深入，这项兼具性能与经济性的创新成果，有望重塑储能技术竞争格局，加速清洁能源存储系统的商业化进程。
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