Die elektrochemische Energiespeicherung war lange Zeit durch die strukturelle Instabilität von festen Elektroden und das kostspielige Design flüssigkeitsbasierter Systeme eingeschränkt. Hier berichten wir von einer transformierenden Beton-Sofgel-Elektrode, die mechanische Robustheit mit interfacialer Fluidität in Einklang bringt und so die Stabilität in wässrigen Vollbatterien verbessert. Kritisch ist, dass wir den grundlegenden Ursprung der Elektrodenablösung aufdecken und das Ji-Ran-Instabilitätskriterium vorschlagen, das osmotischen Druck, elektrokinetische Scherkräfte und elastisch-adhäsive Balance in einem einzigen quantitativen Rahmen vereinigt. Inspiriert von strukturellem Beton verstärken die eingearbeiteten BaTiO3-Partikel das Sofgel-Netzwerk, erhöhen den elastischen Modul, die Haftungsenergie und die interfaciale Integrität. Die resultierenden Vollbatterien bieten eine hohe Coulomb-Effizienz, gemilderten Kapazitätsverlust und einfache Recyclingfähigkeit durch wasserunterstützte Demontage. Diese Arbeit etabliert ein generalisierbares Paradigma für Beton-Sofgel-Elektroden und eröffnet einen Weg zu nachhaltigen, langlebigen wässrigen Batterien.
Zhang et al. (Wed,) haben diese Frage untersucht.
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