保持镓基液态金属(LM)与聚合物粘结剂之间稳定的亲和力,特别是在连续机械变形下,如基于挤压的3D打印或锌离子电镀/剥离,是非常具有挑战性的。
近日,浙江大学陆俊教授,格里菲斯大学Linxin Zhong,华南理工大学Xinwen Peng报道了由 75 wt% 镓和 25 wt% 铟组成的大块共晶镓-铟 (EGaIn) 通过剪切混合转化为微滴,以引发丙烯酰胺单体的聚合。制造的复合水凝胶被标记为聚丙烯酰胺-半纤维素/EGaIn 微滴水凝胶,用于 3D 打印独立支架和生产用于锌离子电池的自修复阳极主体。
文章要点
1)LM 初始化的水凝胶被证实是一种双共价氢键系统,具有自愈和剪切稀化行为,有助于基于挤出的 3D 打印。它在复合网络中包含均匀分布的 LM 微滴,可防止因 LM 液滴损失引起的电池短路。
2)此外,水凝胶作为一种导电和离子导电微孔基质,用于锌离子的各向同性沉积,形成稳定的阳极主体,能够承受锌离子可回收电镀/剥离过程中的微观结构变化。
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Ge Shi, et al, A Liquid metal microdroplets initialized biopolymer composite for 3D printing anode host in Zn-ion battery Adv. Mater. 2023
DOI: 10.1002/adma.202300109
https://doi.org/10.1002/adma.202300109