化工进展ChemicalIndustryandEngineeringProgress2023年第42卷第3期聚合物电解质在锌离子电池中的研究进展张艺璇，胡伟，刘梦瑶，鞠敬鸽，赵义侠，康卫民（天津工业大学纺织科学与工程学院，分离膜与膜过程国家重点实验室，天津300387）摘要：锌离子电池（ZIBs）具有环境友好、高安全性和低成本等优势，然而，锌负极的枝晶生长和水系电解质的固有挑战（如水分解反应、水蒸发和电解质泄漏）使其在实际使用中循环稳定性较差。聚合物电解质拥有较低的水含量和较高的弹性模量，能够有效克服上述挑战。本文基于聚合物电解质的基本原理，综述了聚合物电解质在ZIBs中的研究进展，介绍了近年来用于改善固态聚合物电解质电化学性能及力学性能的各种策略，分析对比了不同策略的作用机理及应用进展。阐述了凝胶态聚合物电解质在ZIBs的应用及功能性凝胶电解质的研究现状，展示了其在柔性智能电子设备的应用前景。最后，本文就开发基于聚合物电解质的高性能ZIBs提出挑战，如离子导电性与机械强度不足、界面问题及功能单一等，并提出了克服这些挑战的展望，以期为ZIBs中聚合物电解质的研究提供参考和借鉴。关键词：锌离子电池；锌枝晶；电解质；聚合物；安全中图分类号：TM912文献标志码：A文章编号：1000-6613（2023）03-1397-14Researchprogressofpolymerelectrolytesinzinc-ionbatteriesZHANGYixuan，HUWei，LIUMengyao，JUJingge，ZHAOYixia，KANGWeimin(StateKeyLaboratoryofSeparationMembranesandMembraneProcesses,SchoolofTextileScienceandEngineering,TiangongUniversity,Tianjin300387,China)Abstract:Zincionbatteries(ZIBs)offertheadvantagesofenvironmentalfriendliness,highsafetyandlowcost.However,theinherentchallengesofdendritegrowthinzinccathodesandaqueouselectrolytes(suchashydrolysisreactions,waterevaporationandelectrolyteleakage)makethemlessstableinpracticeintermsofcycling.Polymerelectrolyteswiththeirlowwatercontentandhighmodulusofelasticitycaneffectivelyovercomethesechallenges.Inthispaper,thebasicprinciplesofpolymerelectrolytesandtheirresearchprogressinZIBsarereviewed,variousstrategiesusedtoimprovetheelectrochemicalandmechanicalpropertiesofsolidpolymerelectrolytesinrecentyearsareintroduced,andthemechanismofactionandapplicationprogressofdifferentstrategiesareanalyzedandcompared.The...
