Low-temperature and high-rate Zn metal batteries enabled by mitigating Zn2+ concentration polarization

电解质 溶剂化 化学 溶剂化壳 金属 无机化学 极化(电化学) 电极 化学工程 溶剂 物理化学 有机化学 工程类
作者
Jiawei Wang,Qiaonan Zhu,Feng Li,Jiangchun Chen,Hao Yuan,Yanmei Li,Pengfei Hu,M. Sh. Kurbanov,Hua Wang
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier]
卷期号:433: 134589-134589 被引量:48
标识
DOI:10.1016/j.cej.2022.134589
摘要

Despite of the thriving development of rechargeable batteries, the realization of high-rate batteries at low temperature remains challenging. Herein, low-temperature and high-rate Zn metal batteries (ZMBs) are successfully developed by regulating electrolyte chemistry. Zn2+ concentration polarization is first revealed to be the kinetic restriction of nonaqueous high-rate ZMBs at low temperature. Furthermore, by using an acetonitrile/water co-solvent electrolyte, the Zn2+ solvation structure is modulated with effectively promoted ion pairs dissociation and decreased size of Zn2+ solvation shell, thus greatly promoting Zn2+ transport and mitigating Zn2+ concentration polarization. Consequently, stable cycling for over 500 h of Zn-Zn symmetric batteries at 5 mA cm−2 under − 40 °C or at 10 mA cm−2 under −20 °C is achieved. This superior kinetics and high cumulative cycling capacity reach a record level among the reported low-temperature ZMBs. Moreover, the high-rate V2O5-Zn full batteries under −40 °C also exhibit great prospect of practical application.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
淡淡火龙果发布了新的文献求助200
2秒前
4秒前
Biao发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
6秒前
6秒前
6秒前
小李熊猫给APS的求助进行了留言
7秒前
spiritpope发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
10秒前
Biao完成签到,获得积分10
10秒前
精神发布了新的文献求助10
10秒前
13秒前
pop发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
冷静的若风关注了科研通微信公众号
14秒前
16秒前
单薄归尘完成签到 ,获得积分10
16秒前
vae他有很多烦恼完成签到,获得积分10
17秒前
酷炫的傲易完成签到,获得积分10
17秒前
zorro3574完成签到,获得积分10
18秒前
精神完成签到,获得积分10
18秒前
20秒前
20秒前
21秒前
22秒前
田様应助mol采纳,获得10
23秒前
24秒前
25秒前
25秒前
大地发布了新的文献求助10
27秒前
丘比特应助傲娇的睫毛膏采纳,获得30
27秒前
喝水吗发布了新的文献求助10
28秒前
眼睛大鹤发布了新的文献求助10
29秒前
zzz发布了新的文献求助10
29秒前
希望天下0贩的0应助sunny采纳,获得10
31秒前
haonanchen发布了新的文献求助20
32秒前
丘比特应助Da-ming采纳,获得10
32秒前
Gcole完成签到,获得积分10
33秒前
高分求助中
The Oxford Handbook of Social Cognition (Second Edition, 2024) 1050
The Young builders of New china : the visit of the delegation of the WFDY to the Chinese People's Republic 1000
юрские динозавры восточного забайкалья 800
English Wealden Fossils 700
Chen Hansheng: China’s Last Romantic Revolutionary 500
COSMETIC DERMATOLOGY & SKINCARE PRACTICE 388
Case Research: The Case Writing Process 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3141401
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2792423
关于积分的说明 7802495
捐赠科研通 2448598
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1302633
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 626650
版权声明 601237