目前，以氢氧化钾为基础的液体电解质的初级锌空气电池（ZaB）代表了第一个应用的金属空气电池和最流行的非锂技术。ZaBs挑战锂离子电池的障碍表现为可充电性（需要双功能阴极）和液体电解质的耐久性（泄漏和/或蒸发）。液体电解质应替换为固体或凝胶电解质，但不应涉及化石衍生聚合物或关键陶瓷材料。许多天然存在的生物聚合物可以用来制备ZaB的凝胶电解质，但仍需要有关ZaB合成、性质和应用的重点文献。此外，有大量关于可再充电ZaB双功能阴极的文献，但对其进一步工业化的评估和性能不足。应满足可持续凝胶电解质、延长循环性和每个循环的相关放电深度（DoD）的瓶颈。事实上，行业寻求能够在长循环（例如，>6-12小时）提供高电流密度（例如，5-10 mA cm-2）下具有更大的DoD（例如，每个循环>5-10%，总计>100%）的可充电材料、组件和组件。如果在进行实验研究时进行正确的计算和测试，凝胶电解质和双功能阴极材料的电池集成可以克服这些问题。近日，西班牙替代能源合作研究中心Michel Armand、Nagore Ortiz-Vitoriano报道了固态锌空气二次电池中双功能阴极和生物聚合物电解质工业相关发展的基本数据。
本文要点：
1) 在这项工作中，报告了评估生物聚合物凝胶电解质和阴极材料之间真正有希望的电池集成所需的实际最新技术、关键信息、限制和计算，至少在实验室规模的可再充电装置中是如此。
2) 最后，还显示了大量实验数据，涵盖低/中漏率（即1-2至5-10 mA cm-2）、极短周期（如分钟）和长周期（如小时）下的循环性能，包括DoD分析，为未来工作奠定基础。
Domenico Frattini et.al Essential data for industrially relevant development of bifunctional cathodes and biopolymer electrolytes in solid-state Zinc-air secondary batteries EES (2022)
DOI: 10.1039/D2EE02421G
DOI https://doi.org/10.1039/D2EE02421G
