据中国科学报，近日，中国科学院大连化学物理研究所研究员杨维慎和研究员朱凯月团队在水系锌离子电池电解质研发方向取得新进展，制备了两面具有不同亲水性、截面具有梯度孔道结构的Janus水凝胶膜，并将其用作水系锌离子电池电解质，不但降低负极水活度抑制析氢反应，而且确保正极侧充足的质子嵌入进而提高电池容量，实现了锌离子电池的长期稳定循环。相关成果发表在《能源与环境科学》。

目前，水系锌离子电池循环过程中存在负极水腐蚀和锌枝晶，以及正极容量低和溶解等问题，已成为规模应用的瓶颈难题。

本次工作中，研究团队创新性地提出构建Janus水凝胶电解质的研究思路，精准调控了正负极界面区域水分子活度，抑制负极水腐蚀、枝晶、正极溶解反应的同时确保正极侧充足且快速的质子和离子嵌入，实现了锌离子电池系统的稳定、高效运行。该成果为锌离子电池电解质/正负极界面设计提供新思路和新方法，有望加速本质安全的水系锌离子电池技术落地。 锌离子电池具有较高的理论能量密度

锌离子电池作为储能界的新秀，既具有较高的理论能量密度，还具有无毒性的水系电解液，保证了安全、高效的生产与应用。另外，廉价且丰富的锌资源也大大降低了电池的使用成本，有望在未来成为锂离子电池的潜在替代品。