近日，材料學(xué)院楊俊副教授聯(lián)合清華大學(xué)深圳國際研究生院周光敏、秦培武副教授，共同完成的“Dynamic Imine Chemistry Enables Paintable Biogel Electrolytes to Shield On-Body Zinc-Ion Batteries from Interfacial Interference”論文在Top期刊《Journal of the American Chemical Society》（影響因子：14.4）上發(fā)表。
水凝膠電解質(zhì)的體載電池是推動醫(yī)療保健和體育領(lǐng)域生物電子技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)，但它們?nèi)菀滓騽討B(tài)界面干擾而失效，并產(chǎn)生電子垃圾。本工作提出利用動態(tài)亞胺化學(xué)設(shè)計(jì)可涂覆在電極上的納米纖維素/明膠復(fù)合水凝膠電解質(zhì)，該電解質(zhì)具有溫控可逆相變（1.5 分鐘內(nèi)凝膠化）和超快自修復(fù)能力（6 秒），在周期性變形的電極上建立動態(tài)自適應(yīng)界面，以保護(hù)體載鋅離子電池免受界面干擾。研究強(qiáng)調(diào)了動態(tài)亞胺化學(xué)對界面電場重啟的有效性，通過溫度控制的相變和自修復(fù)能力使循環(huán)誘導(dǎo)的界面損傷能夠轉(zhuǎn)化為自適應(yīng)界面，其中隨著枝晶的逐漸溶解負(fù)極界面自發(fā)修復(fù)和正極纖維界面修復(fù)并恢復(fù)到平坦?fàn)顟B(tài)，從而與電極保持完整的電場。
因此，即使在各種彎曲半徑下，鋅陽極也能工作400小時(shí)，鋅碘電池可以承受5000次變形循環(huán)，并通過動態(tài)重啟界面電場，分別延長1300小時(shí)和15000次變形。此外，可回收性、生物降解性和生物相容性的特點(diǎn)使體載鋅離子電池在可持續(xù)性和生物安全性方面具有吸引力，使其能夠成功地為運(yùn)動中的心率監(jiān)測器供電。這項(xiàng)工作展示了動態(tài)生物凝膠化學(xué)在綠色和生物相關(guān)儲能系統(tǒng)中的前景。
材料學(xué)院2023屆博士畢業(yè)生符慶金（現(xiàn)為清華大學(xué)深圳國際研究生院博士后）和材料學(xué)院2022級碩士生劉璽蝶為論文共同第一作者。
