柔性锌-空气电池具有较高的理论能量密度、良好安全性和低成本的优势，在智能可穿戴设备等领域具备广阔应用前景。但缺乏综合性能优异的固态电解质阻碍了该电池技术商业化应用，亟需研究突破。目前，常用的氢氧化钾凝胶电解质存在机械性能差的缺点和高腐蚀性溶液渗漏的风险。

针对上述挑战，加拿大滑铁卢大学陈忠伟院士与华南师范大学王新研究员受钢筋混凝土结构启发，通过在三维多孔阳离子纤维素纳米纤维（CCNF）骨架中纳米限域聚合双阳离子离子液体（PDIL），构筑了一种安全、环境友好、且具有本征氢氧根（OH^-）离子传导的多层级纳米结构的固态电解质，由其组装的柔性锌-空气电池展现出良好的电化学性能和超长循环寿命。

多层级纳米结构的固态电解质表现出良好的柔韧性、超高的离子导电率、良好的吸水-保水性能以及强健的机械性能；采用分子动力学模拟对OH^-传导机理以及电解质的纳米结构进行可视化研究，发现双阳离子的分子设计赋予固态电解质丰富的、贯穿的动态离子传导通道，显著提高了OH^-离子传导。

由多层级纳米结构固态电解质组装的柔性锌-空气电池具有高功率密度（135 mW/cm²）、高比容量（775 mAh/g）以及超长的循环寿命（240小时，720循环），超过目前大多数已报道的柔性锌-空气电池。

本文受钢筋混凝土结构的启发，通过在强健的CCNF钢筋骨架中引入高OH-传导的柔性PDIL，实现了机械强度和离子导电性的完美结合，打破了长期存在的离子电导率与机械性能不能兼顾的困境；文中对电解质纳米结构可视化的研究和离子传导机理的深入阐明，为设计高传导的固态电解质提供理论指导。最后，天然生物材料和多样化功能离子液体的巧妙结合，为构建安全、环保、高性能柔性固态电池开启无限可能。

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