Flexible Zn-air batteries (FZABs) hold significant promise in diverse application scenarios with high safety and compatibility yet are still impeded by byproduct formation and poor water retention. Here, the neutral hydrogel electrolyte GAHE is engineered by in situ polymerizing acrylamide (AM) in a solution composed of cationic guar gum (CGG) and acetate salts to conquer the above challenges. The acetate anions (OAc^–) exert a pH near 7 to effectively inhibit the side reactions triggered by H⁺. Meanwhile, the monodentate OAc^– ions in LiOAc have fast ion diffusion kinetics and form hydrogen bonds between the released carbonyl groups and H₂O to further suppress water activity for great side reaction prevention and water retention. Additionally, the in situ polymerization strategy realizes a polymer with high mechanical properties and great electrochemical interfacial stability and further improves the water retention property with hydrophilic groups. Consequently, GAHE gives the FZABs a lifespan of 2050 h at room temperature and 2940 h at −35 °C. This work provides concepts for electrolyte design for water retention and side reaction inhibition properties of aqueous devices.

中文翻译：

---

用于长寿命的单齿乙酸酯阴离子增强型水凝胶电解质Zn-Air 电池


柔性锌空气电池 （FZAB） 在各种应用场景中具有很高的安全性和兼容性，但仍然存在副产物形成和保水性差的阻碍。在这里，中性水凝胶电解质 GAHE 是通过在由阳离子瓜尔豆胶 （CGG） 和乙酸盐组成的溶液中原位聚合丙烯酰胺 （AM） 来设计的，以克服上述挑战。乙酸阴离子 （OAc^–） 的 pH 值接近 7，可有效抑制 H⁺ 触发的副反应。同时，LiOAc 中的单齿 OAc^– 离子具有快速离子扩散动力学，并在释放的羰基和 H₂O 之间形成氢键，以进一步抑制水活性，从而很好地防止副反应和水保留。此外，原位聚合策略实现了具有高机械性能和出色电化学界面稳定性的聚合物，并进一步改善了亲水基团的保水性能。因此，GAHE 使 FZABs 在室温下的使用寿命为 2050 小时，在 -35 °C 下的使用寿命为 2940 小时。 这项工作为水性器件的保水和副反应抑制特性的电解质设计提供了概念。