随着电子设备的小型化和可穿戴技术的兴起，市场对先进储能解决方案的需求日益迫切。柔性锌空气电池凭借其高理论能量密度（1086 Wh kg⁻¹）和不可燃水系电解质的优势，成为一种极具前景的替代方案。然而，传统碱性电解质的应用受到多重限制：开放结构使电解质暴露于大气CO₂中，导致碳酸化反应生成不溶性碳酸盐，堵塞多孔阴极并降低电导率；同时，碱性介质的腐蚀性加剧了锌腐蚀和析氢等寄生阳极反应，严重影响了可穿戴设备的安全性。为解决这些问题，研究人员将目光转向中性电解质体系，但这类体系通常会牺牲离子电导率和电极反应动力学，尤其是在凝胶电解质中。如何在高离子电导率、氧渗透性、机械强度、界面附着力与环境稳定性之间取得平衡，成为该领域亟需攻克的关键难题。
针对上述挑战，南京工业大学廖开明副教授、科廷大学邵宗平教授合作开发了一种新型中性三维物理交联PFCD水凝胶电解质。该材料通过Fe³⁺离子构建的紧密配位网络与β-环糊精形成的宽域氢键网络协同作用，并原位引入N-羧乙基壳聚糖（CEC），构建了层级分明的三维网络结构。这一设计使PFCD水凝胶同时实现了高附着力（50 kPa）、优异离子电导率（113.2 mS cm⁻¹）和显著氧渗透性（4.1 Barrer）。此外，该水凝胶还具备自主自修复能力（3小时内修复效率达99%）、超常拉伸性（1600%伸长率）以及坚固的界面接触（可承受1000次折叠/拉伸循环），同时有效抑制锌枝晶生长并抵抗CO₂侵蚀。基于该水凝胶组装的柔性中性锌空气电池实现了59 mW cm⁻²的高功率密度，并能在3000次循环中稳定运行。相关论文以“A Unified Polymer Hydrogel Electrolyte Integrating Robust Adhesion, Self-Healing, and Oxygen Permeability in Flexible Neutral Zn-Air Batteries”为题，发表在Advanced Materials上。
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