近日，华南师范大学工学部电子科学与工程学院（微电子学院）侯贤华教授团队在改善锌离子电池锌负极枝晶生长和副反应抑制方面的研究中取得重要进展，相关成果以“Molecular Crowding Agent Modified Polyanionic Gel Electrolyte for Zinc Ion Batteries Operating at 100 °C”为题发表在中科院一区期刊《Advanced Functional Materials》上。2022级博士研究生黄诗敏为第一作者，工学部电子科学与工程学院（微电子学院）侯贤华教授为独立通讯作者，我校为独立完成单位。
近年来，水性锌离子电池由于其不易燃、无毒、环保、比容量大的特性，被认为是一种固有安全的电化学储能系统，在高温电池中具有很大的应用前景。然而，锌离子电池容易出现严重的副反应、析氢反应（HER）和锌枝晶的不可控生长，并且这些问题在极端高温条件下尤为明显。
针对上述问题，华南师范大学侯贤华教授课题组在凝胶电解质中引入高沸点分子拥挤剂1,5-戊二醇（PD）来调节氢键网络和溶剂化结构，并证明了PD可以在高达100 ℃的超高温下原位赋予凝胶电解质优异的力学和电化学性能。一方面，所设计的PAM-PAMPS-10PD凝胶电解质具有优异的力学性能和附着力，其丰富的阴离子基团与Zn2+具有较强的相互作用，可诱导Zn2+均匀沉积，实现无枝晶锌阳极。另一方面，分子拥挤剂PD与水分子的相互作用降低了水分子的活性，从而减轻了HER和副反应，提高了PAM-PAMPS-10PD凝胶电解质的沸点，实现了高温适应性和稳定性。因此，优化后的PAM-PAMPS-10PD凝胶电解质多组分协同作用的组装电池具有优异的电化学性能，对称电池可在100 ℃下循环至少500 h，Zn-AC充满电池可在100 ℃下稳定循环3000次。综上所述，本工作为制备具有高温适应性和高电化学可逆性的含水凝胶电解质提供了一种简单易行的方法，为恶劣环境下电子器件的应用提供了巨大的潜力。
侯贤华教授,博士生导师，目前主要从事电化学储能材料，纳米功能材料的基础研究和电极材料的产业应用研究。基础研究方面，已在相关领域国际知名期刊如Advanced Energy Materials、Chemical Engineering Journal、Journal of Materials Chemistry A、Journal of Colloid and Interface Science、ACS Applied Materials & Interfaces等发表论文多篇；应用研究方面实现专利技术成果转化3件。
曾经在行业顶尖企业深圳市贝特瑞新能源工作3年多，从事锂离子电池电极材料研究10余年。自2012进入华南师范大学工作以来承担国家自然科学基金，广东省重大科技专项，广东省粤港联合创新项目,广东省粤港联合平台项目，粤桂联合基金，教育部“蓝火计划”（惠州）产学研，广州市科技计划及企业横向研发等各类项目20余项，作为第一完成人获得广东省科技进步二等奖1项。
论文链接：https://url.scnu.edu.cn/record/view/index.html?key=1eb6c45bfd2cd09da97d6e831b477d20
