通过三重周期极小表面(TPMS)结构优化离子传输的潜力使其具有良好的电化学应用前景。
在这项研究中,作为概念验证,海南大学Xinpei Gao,山东大学Liqiang Zheng扩展了TPMS结构的内在效率和数学美,以制备用于水基可充电锌离子电池的高离子导电性和优异的结构稳定性的液晶电解液。
文章要点
1)液晶电解质的特殊拓扑构型具有陀螺体几何结构,能够形成富含承压水的连续离子传导路径。这反过来又促进了电荷载流子的顺利传输,并有助于提高离子导电性。
2)同时,由疏水烷基链组装的准固体疏水相具有显著的刚性和韧性,可以均匀致密地沉积无树枝晶的锌。这些优点协同提高了相应全电池的整体性能。
这项工作突出了TPMS结构在开发高性能液晶电解质中的独特作用,为下一代准固态电解质的合理设计提供了一条可行的途径。
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Long Su, et al, Gyroid Liquid Crystals as Quasi-Solid-State Electrolytes Toward Ultrastable Zinc Batteries, ACS Nano, 2024
https://doi.org/10.1021/acsnano.4c00593