采用水系電解質(zhì)的鋅離子電池（ZIBs）在業(yè)界引起了廣泛關(guān)注。然而，在惡劣的條件下，ZIBs內(nèi)部會(huì)積累極高的熱量，這不可避免地會(huì)導(dǎo)致熱失控風(fēng)險(xiǎn)。因此，可充ZIBs的實(shí)際應(yīng)用受到了極大的限制。

南通大學(xué)錢濤、周金秋、曹宇鋒等報(bào)道了一種自適應(yīng)溫度調(diào)節(jié)水凝膠電解質(zhì)（TRHE）。

圖1. 溫度調(diào)節(jié)水凝膠電解質(zhì)的組成和溫度調(diào)節(jié)機(jī)制

具體而言，作者通過(guò)將具有吸熱效應(yīng)的相變鏈整合到瓊脂糖骨架中，設(shè)計(jì)了一種具有新型溫度調(diào)節(jié)功能的水凝膠電解質(zhì)，以防止ZIBs的熱失控而不影響其電化學(xué)性能。由于獨(dú)特的熱自調(diào)節(jié)特性，TRHE可以及時(shí)有效地緩解熱沖擊下電池內(nèi)部產(chǎn)生的熱量和壓力。

圖2. TRHE的熱性能表征

此外，由此產(chǎn)生的TRHE具有改善的離子動(dòng)力學(xué)和出色的緩解ZIBs緊迫問(wèn)題的能力，包括枝晶抑制、鋅腐蝕和析氫，因此，可以顯著促進(jìn)高度穩(wěn)定的鋅沉積/剝離行為和良好的全電池的循環(huán)性能?？傮w而言，TRHE因其出色的溫度調(diào)節(jié)性能和電化學(xué)性能，為構(gòu)建安全、高能量密度的ZIBs提供了機(jī)會(huì)。

圖3. NVO//Zn電池的電化學(xué)性能

Developing Thermoregulatory Hydrogel Electrolyte to Overcome Thermal Runaway in Zinc-Ion Batteries. Advanced Functional Materials 2022. DOI: 10.1002/adfm.202206653