Polar small molecular electrolyte additive for stabilizing Zn anode

过电位 电解质 法拉第效率 阳极 化学工程 阴极 金属 化学 电池(电) 电化学 材料科学 无机化学 电极 有机化学 物理化学 功率(物理) 工程类 物理 量子力学
作者
Kailimai Su,Xingyun Zhang,Xiaqing Zhang,Chengshuai Wang,Yunxun Pu,Yan Wang,Shanhong Wan,Junwei Lang
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier BV]
卷期号:474: 145730-145730 被引量:15
标识
DOI:10.1016/j.cej.2023.145730
摘要

Zinc (Zn) metal is considered as one of the ideal anode materials for aqueous metal batteries on account of its advantages of high safety, low cost, high theoretical capacity and environmental friendliness. However, the rapid development of Zn metal devices is hindered by unpredictable problems, such as dendritic growth, hydrogen evolution, and corrosion side-reactions of Zn metal. To address these difficulties, the low-cost erythritol (Et) is used as an additive in typical ZnSO4 electrolyte not only to homogenize the local electric field by adjusting the solvate structure of hydrated Zn2+, but also to alter the hydrogen evolution active site and overpotential through the low unoccupied molecular orbital energy of Et. As a result, the Zn||Zn symmetric cell using Et additive display an exceedingly prolonged cycle life of about 2000 h at 0.23 mA cm−2/0.23 mAh cm−2, significantly higher than that of using pure ZnSO4 electrolyte of 220 h, meanwhile, the Coulombic efficiency of the Zn||Cu battery using Et additive is as high as 99% under a high cumulative plated capacity of 2.0 mAh cm−2. Besides, at current densities of 2.0 mA cm−2 and 5.0 A/g, the full batteries assembled using MnO2 and V2O5 as cathodes can tolerate 2000 and 1000 cycles, respectively, and their capacity retention rates are higher than those without additives. This work indicates that the use of polar small molecular additives to regulate ion deposition is an effective strategy for stabilizing Zn anode and shed novel perspective for the development of long-life, high-stability, environment-friendly, and low-cost aqueous zinc ion batteries.
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
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
修辛完成签到 ,获得积分10
刚刚
科研通AI6.2应助大白采纳,获得30
1秒前
树上香蕉果完成签到,获得积分10
1秒前
Jasper应助富有的酒窝采纳,获得10
1秒前
正直凌文发布了新的文献求助10
2秒前
书卷不掩侠气完成签到 ,获得积分10
2秒前
2秒前
ldy发布了新的文献求助10
2秒前
vin发布了新的文献求助30
3秒前
3秒前
九行代码完成签到,获得积分10
3秒前
万能图书馆应助王C采纳,获得30
3秒前
sci来来来完成签到,获得积分10
3秒前
可爱的函函应助钱钱采纳,获得10
3秒前
思源应助嘿嘿采纳,获得10
3秒前
无语的大山完成签到,获得积分10
4秒前
WANGs完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
掬一捧月光完成签到 ,获得积分10
5秒前
回家吧孩子完成签到 ,获得积分10
5秒前
沉静的惠完成签到,获得积分20
5秒前
5秒前
Momo01应助juaner采纳,获得10
6秒前
小何发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
落寞寒凝完成签到,获得积分10
6秒前
失眠世立发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
lsy发布了新的文献求助10
7秒前
称心沁完成签到,获得积分10
8秒前
英姑应助典希子采纳,获得10
8秒前
情怀应助不乖把头打歪采纳,获得10
8秒前
8秒前
8秒前
lcsw发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
天真飞凤发布了新的文献求助10
9秒前
爱听歌土豆完成签到,获得积分10
9秒前
宋宋不迷糊完成签到 ,获得积分10
10秒前
10秒前
高分求助中
(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
Picture this! Including first nations fiction picture books in school library collections 2000
The Composition and Relative Chronology of Dynasties 16 and 17 in Egypt 1500
Cowries - A Guide to the Gastropod Family Cypraeidae 1200
ON THE THEORY OF BIRATIONAL BLOWING-UP 666
Signals, Systems, and Signal Processing 610
“美军军官队伍建设研究”系列(全册) 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6386176
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8199803
关于积分的说明 17345963
捐赠科研通 5439916
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2876778
邀请新用户注册赠送积分活动 1853238
关于科研通互助平台的介绍 1697332