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2026 article

Hydrogel‐Engineered Interface Suppressing Water Activity by Hydrogen Bonds and Regulated Solvation for Stable Zn Metal Anodes

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Rattachement africain : cn, hk, kr, us. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

ABSTRACT The instability of zinc metal anodes in aqueous electrolytes, primarily caused by water‐induced side reactions such as hydrogen evolution and corrosion, severely limits the lifespan of aqueous zinc‐ion batteries. Herein, we propose an in situ polymerized hydrogel coating strategy to engineer the Zn/electrolyte interface. A robust polyacrylamide (PAM)‐based hydrogel layer incorporating polyethylene glycol (PEG) and concentrated ZnCl 2 is constructed directly on the Zn surface (Zn‐PAM/PEG/ZnCl 2 ). This multifunctional layer simultaneously suppresses water activity and regulates Zn 2+ solvation structure. Specifically, the abundant hydrophilic groups in the PAM/PEG networks immobilize free water molecules via strong hydrogen bonding, while Cl − ions partially replace the water molecules in the primary solvation sheath of Zn 2+ , effectively mitigating hydrogen evolution. Furthermore, PEG enhances the mechanical strength and water‐retention capability of the hydrogel, ensuring exceptional interfacial stability. Consequently, the Zn‐PAM/PEG/ZnCl 2 electrode achieves an extraordinary cycling lifespan exceeding 6600 h (> 9 months) in symmetric cells at 1 mA cm −2 and 1 mAh cm −2 . When paired with activated carbon and MnO 2 electrodes, respectively, the full cells also demonstrate remarkable electrochemical performance and cycling durability. This work provides a profound insight into interfacial chemistry manipulation and offers a feasible approach to developing highly reversible zinc metal anodes for practical energy‐storage applications.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
Hydrogel‐Engineered Interface Suppressing Water Activity by Hydrogen Bonds and Regulated Solvation for Stable Zn Metal Anodes
Date Crossref
24/06/2026
Éditeur
Wiley
Type
journal-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Les institutions déclarées

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