水 系锌离子电池（AZIBs）因其固有的安全性、低成本和环保性，越来越被视为锂离子电池（LIBs）的潜在替代品。然而，与LIBs类似，锌电极沉积过程中的枝晶生长增加了负极表面积，并加速了相关的副反应。更糟糕的是，锌枝晶导致循环容量减少和循环寿命降低，从而引发电池故障，这是AZIBs商业化的主要障碍之一。基于水凝胶电解质的准固态AZIBs（QSSAZIBs）结合了液态和固态电解质的优点，提供了良好的离子导电性和机械灵活性。更重要的是，QSSAZIBs在抑制枝晶生长和水相关的副反应方面显示出显著优势，引起了在可穿戴电子设备应用中的关注。QSSAZIBs对锌阳极的贡献可以分为化学和机械抑制。化学上，水凝胶电解质中锌离子和功能团之间的相互作用通常被用来改善 Zn 2+ 的溶剂化结构，诱导均匀的锌沉积。研究人员之前报道了一种基于锌离子和多齿配体之间配位键的柔性水凝胶电解质。多齿配体有助于改善锌离子的溶剂化结构，建立锌离子迁移通道。然而，这种水凝胶电解质的机械强度不足，韧性低（强度<5 MPa和韧性<15 MJ m −3 ），无法抵抗撕裂、穿刺甚至压碎等极端机械变形，限制了柔性电池的应用场景。从机械上讲，增加水凝胶电解质的模量是保护Zn阳极最简单直接的方法。具有高机械鲁棒性的水凝胶电解质可以物理抑制Zn枝晶的生长，减轻枝晶穿透的风险。迄今为止，已经投入了相当大的努力来设计高模量水凝胶电解质。据研究人员所知，只有少数研究报告了弹性模量接近10 MPa的水凝胶电解质。因此，开发既硬又韧、具有足够模量抑制Zn枝晶的水凝胶电解质仍然是一个巨大的挑战。设计一种既能够解决枝晶突出问题，又能显著提高机械性能而不牺牲离子导电性的刚性且柔性的水凝胶电解质具有很大的实际价值，但也非常困难。 近日， 南京大学李承辉、金钟，南京林业大学罗艳龙 团队 提出了一种开发刚性水凝胶电解质的新策略。通过结合湿法退火、溶剂交换和盐析过程，再加上纳米级相分离和高结晶度的协同效应，我们获得了一种超韧水凝胶，称为 PVA- 聚丙烯酰胺 (PAM)- 聚丙烯腈 (PAN)-ZnSO 4 (Zn) 水凝胶。该水凝胶表现出优异的断裂强度 (24.8 MPa) 、显著的断裂能 (195.2 kJ m −2 ) 和高断裂应变 (1560%) ，同时保持高含水量 ( ≈ 70%) 。同时， Zn 2+ 通过 C ≡ N 迁移的低能垒允许 Zn 2+ 沿聚合物链快速传输，从而产生优异的离子电导率（ 25 ° C 时为 28.9 mS cm −1 ）和 Zn 2+ 迁移数 (0.52) 。水凝胶电解质的超高模量能够抑制锌枝晶的生长，迫使锌沿阳极表面沉积并形成平坦的锌沉积层。因此，与使用软水凝胶电解质的电池相比，用 PVA-PAM-PAN-Zn 电解质组装的锌离子电池（即 Zn
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