Tetraphenylporphyrin‐based Chelating Ligand Additive as a Molecular Sieving Interfacial Barrier toward Durable Aqueous Zinc Metal Batteries

化学 配体(生物化学) 剥离(纤维) 螯合作用 水溶液 无机化学 吸附 电镀(地质) 分子 金属 化学工程 材料科学 有机化学 工程类 复合材料 生物化学 受体 地球物理学 地质学
作者
Xin Zhao,Xiaojing Yao,Cong Huang,Yifu Gao,Miaofei Huang,Yichen Ding,Xia Wang,Zhichun Si,Dong Zhou,Feiyu Kang
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:62 (46) 被引量:43
标识
DOI:10.1002/anie.202312193
摘要

The sustained water consumption and uncontrollable dendrite growth strongly hamper the practical applications of rechargeable zinc (Zn) metal batteries (ZMBs). Herein, for the first time, we demonstrate that trace amount of chelate ligand additive can serve as a "molecular sieve-like" interfacial barrier and achieve highly efficient Zn plating/stripping. As verified by theoretical modeling and experimental investigations, the benzenesulfonic acid groups on the additive molecular not only facilitates its water solubility and selective adsorption on the Zn anode, but also effectively accelerates the de-solvation kinetics of Zn2+ . Meanwhile, the central porphyrin ring on the chelate ligand effectively expels free water molecules from Zn2+ via chemical binding against hydrogen evolution, and reversibly releases the captured Zn2+ to endow a dendrite-free Zn deposition. By virtue of this non-consumable additive, high average Zn plating/stripping efficiency of 99.7 % over 2100 cycles together with extended lifespan and suppressed water decomposition in the Zn||MnO2 full battery were achieved, thus opening a new avenue for developing highly durable ZMBs.
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
小蘑菇应助迷路的翠容采纳,获得80
2秒前
2秒前
暗夜无痕应助REXT采纳,获得30
3秒前
4秒前
4秒前
不吃芹菜完成签到,获得积分10
7秒前
Masanao应助bole采纳,获得10
8秒前
9秒前
道明嗣发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
momo完成签到 ,获得积分10
11秒前
ding应助寻123采纳,获得10
12秒前
12秒前
13秒前
完美世界应助lv采纳,获得10
13秒前
半江发布了新的文献求助10
15秒前
弓雷雷完成签到,获得积分10
15秒前
石龙子发布了新的文献求助10
17秒前
18秒前
18秒前
21秒前
22秒前
22秒前
曾经若枫完成签到,获得积分10
22秒前
南小琴发布了新的文献求助10
23秒前
寻123发布了新的文献求助10
23秒前
Cathy完成签到,获得积分10
23秒前
Iris完成签到,获得积分10
24秒前
果实发布了新的文献求助10
25秒前
jinxuan发布了新的文献求助10
26秒前
cocolu应助半江采纳,获得10
26秒前
脑洞疼应助白鸽鸽采纳,获得10
27秒前
cmuren99完成签到,获得积分10
29秒前
科研通AI2S应助bole采纳,获得10
29秒前
Orange应助小青采纳,获得10
30秒前
31秒前
31秒前
科目三应助果实采纳,获得10
32秒前
半江完成签到,获得积分10
34秒前
34秒前
高分求助中
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger Heßler, Claudia, Rud 1000
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 1000
Natural History of Mantodea 螳螂的自然史 1000
A Photographic Guide to Mantis of China 常见螳螂野外识别手册 800
Autoregulatory progressive resistance exercise: linear versus a velocity-based flexible model 500
Spatial Political Economy: Uneven Development and the Production of Nature in Chile 400
Research on managing groups and teams 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 物理化学 催化作用 细胞生物学 免疫学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3329501
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2959146
关于积分的说明 8594396
捐赠科研通 2637597
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1443667
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 668794
邀请新用户注册赠送积分活动 656220