近日，记者从材料科学与工程学院了解到，该院李宇杰教授研究团队与香港理工大学徐宾刚教授合作，开发出一种机械性能优异、对锌枝晶有显著抑制效果，且具备宽工作温区（-40℃~60℃）的功能性多组分水凝胶电解质。同时，该团队还研究了其搭配Zn₃V₂O₈正极材料在水系锌离子电池中的电化学性能，相关成果日前发表在国际知名学术期刊《Advanced Functional Materials》（中科院一区，影响因子18.808）上。该论文我校为第一通讯单位，材料科学与工程学院博士生卢虹宇为论文的第一作者。李宇杰教授以及香港理工大学赵景新博士后、徐宾刚教授为共同通讯作者。

可充电水系锌离子电池（ZIBs）安全、耐用，是一种应用前景广阔的储能装置。然而，锌金属负极在充放电循环的溶解沉积过程中，生长形成枝晶，严重影响其可靠性；且水系电池容易在低温下冻结，使其应用范围受到极大限制。

基于此，该研究团队开发出一种新型多组分交联水凝胶作为电解质，为同时解决上述两大难题提供了一种全新的思路。由该水凝胶电解质制备的锌离子电池比容量和能量密度分别达到265.2 mAh g^-1和412.3 Wh kg⁻¹，在3000次循环后容量保持率依然为95.27 %，并且可在 60 ℃至-40 ℃ 的宽温域范围稳定工作。

这种功能性多组分水凝胶电解质为无枝晶、宽温域可充电水系锌离子储能系统提供了一种很有前景的策略。

该研究工作得到山东省自然科学基金以及香港RGC Postdoctoral Fellowship Scheme的资助。

以多组分交联水凝胶PDZ-H为电解质的Zn₃V₂O₈//Zn/PDZ-H全电池