In-depth study on the regulation of electrode interface and solvation structure by hydroxyl chemistry

电解质 溶剂化 法拉第效率 吸附 材料科学 无机化学 化学工程 密度泛函理论 金属 水溶液 分子 强电解质 电极 化学 物理化学 计算化学 有机化学 工程类 冶金
作者
Qiang Hu,Jisong Hu,Lei Li,Qiwen Ran,Yuyao Ji,Xingquan Liu,Jingxin Zhao,Bingang Xu
出处
期刊:Energy Storage Materials [Elsevier]
卷期号:54: 374-381 被引量:74
标识
DOI:10.1016/j.ensm.2022.10.051
摘要

Suppression of dendrite growth and side reactions for Zn-metal aqueous batteries promotes their promising development in the field of energy storage. Here, four advanced and low-cost additives (1-hexanol (1-Hex), 1,2-hexanediol (1,2-Hex), 1,2,5,6-hexanetetraol (1,2,5,6-Hex) and hexanehexol (Hex)) are introduced into slightly acidic electrolyte to regulate the solvation shell and electrode interface for enhancing the Zn reversibility. Combining with density functional theory (DFT) calculations and experimental characterizations, the differences of four additives in regulating hydrated Zn2+ structure and the adsorption situation of Zn metal/electrolyte interface are investigated at molecular level. Interestingly, the Hex with 6 hydroxyls is demonstrated to be the most effective additive among four additives, as it can form more hydrogen bonds with active H2O molecules and achieve stronger adsorption energy with Zn metal. As a proof of mechanism, the Zn//Ti cell in ZnSO4 with Hex electrolyte delivers a high average Coulombic efficiency (CE) of 99.1% after 650 cycles, which is significantly greater than that of pure ZnSO4 electrolyte. Encouragingly, the Zn//V2O5 cell achieves the excellent stability with the capacity retention of 96.0% after 4000 cycles. The hydroxyl chemistry strategy can be readily generalized to the screening of other electrolyte additives, indicating its practical universality.
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
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
热情的远锋完成签到,获得积分10
1秒前
多多发布了新的文献求助10
2秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
3秒前
4秒前
我爱学习发布了新的文献求助30
5秒前
CodeCraft应助张利双采纳,获得10
6秒前
milu完成签到,获得积分10
7秒前
喜欢一只呆头鸟完成签到,获得积分10
7秒前
墨菲完成签到,获得积分10
8秒前
CXR完成签到 ,获得积分10
8秒前
啦啦啦发布了新的文献求助10
8秒前
脑洞疼应助无心的慕青采纳,获得10
9秒前
9秒前
赘婿应助涨涨涨采纳,获得10
9秒前
852应助TCMning采纳,获得10
10秒前
小二郎应助milu采纳,获得10
10秒前
10秒前
11秒前
11秒前
12秒前
冷静新烟发布了新的文献求助10
12秒前
早睡早起发布了新的文献求助10
13秒前
Wang发布了新的文献求助10
13秒前
酷波er应助蟹蟹会说谢谢采纳,获得10
13秒前
可爱的函函应助多多采纳,获得10
13秒前
大龙哥886应助畅快访蕊采纳,获得10
13秒前
无花果应助阿郑采纳,获得10
14秒前
17秒前
任性雨柏发布了新的文献求助10
17秒前
18秒前
浮游应助oaa采纳,获得10
18秒前
ccc发布了新的文献求助10
18秒前
科研小秦发布了新的文献求助10
19秒前
20秒前
21秒前
Akim应助zhang采纳,获得10
21秒前
科研通AI6应助自觉冰淇淋采纳,获得10
22秒前
张利双发布了新的文献求助10
23秒前
高分求助中
Aerospace Standards Index - 2025 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 1000
Teaching Language in Context (Third Edition) 1000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 941
流动的新传统主义与新生代农民工的劳动力再生产模式变迁 500
Historical Dictionary of British Intelligence (2014 / 2nd EDITION!) 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5443045
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4553014
关于积分的说明 14240267
捐赠科研通 4474566
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2452011
邀请新用户注册赠送积分活动 1442958
关于科研通互助平台的介绍 1418682