Component Fluctuation Modulated Gelation Effect Enable Temperature Adaptability in Zinc‐Ion Batteries

材料科学 电解质 离子 水溶液 动力学 离子键合 化学工程 电极 物理化学 有机化学 量子力学 物理 工程类 化学
作者
Shanguo Ji,Hao Luo,Shuo Qin,Xinyue Zhang,Yuanyuan Hu,Weiwei Zhang,Jianchao Sun,Xu Jing,Haijiao Xie,Zhenhua Yan,Kai Yang
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:14 (21) 被引量:59
标识
DOI:10.1002/aenm.202400063
摘要

Abstract The active H 2 O and slow ion kinetics behavior deteriorate the performance of aqueous zinc‐ion batteries at a wide temperature range, even in hydrogel electrolyte. Herein, a component fluctuation modulated gelation effect is applied to optimize Zn 2+ solvation structure, realizing a balance between H 2 O activity limitation and Zn 2+ kinetics retention. The as‐prepared hydrogel electrolyte via in situ copolymerization of [2‐(methacryloyloxy)ethyl] dimethyl‐(3‐sulfopropyl) and acrylamide in the electrolyte salt matrix facilitates stable overall performance at both normal and low temperatures. Theoretical calculations and experimental results attest that polymer functional groups exhibit a higher efficacy in substituting bound water in the Zn 2+ solvated shell with the polymer content increasement, thereby alleviating water‐associated parasitic reactions. Furthermore, the hydrogel with abundant zwitterionic groups not only interacts with H 2 O to limit hydrolysis, but also constructs separated ionic migration channels to promote uniform and fast Zn 2+ transport. As a result, the hydrogel electrolytes promote stable Zn 2+ plating/stripping behaviors over 1050 h and 3000 h at 25 and −20 °C, respectively. The full batteries achieve a capacity retention of 98.8% over 2000 cycles at 25 °C and stably cycle for 600 times at −20 °C. This work yields novel insights into the development and design of hydrogel electrolytes.
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
1秒前
2秒前
3秒前
4秒前
Doris发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
6秒前
冷傲源智完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
FlyingAxe完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
pxwhhh完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
JH.Zhao完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
小L发布了新的文献求助10
12秒前
小滨发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
传奇3应助wang采纳,获得10
15秒前
15秒前
hahahahaaaa发布了新的文献求助50
16秒前
Yang发布了新的文献求助10
17秒前
JamesPei应助搞怪的甜瓜采纳,获得10
19秒前
西方印迹大王完成签到 ,获得积分10
19秒前
suki完成签到,获得积分10
20秒前
21秒前
ll发布了新的文献求助10
23秒前
Akim应助joe采纳,获得10
25秒前
Z在完成签到 ,获得积分10
25秒前
26秒前
科研通AI6应助哈哈哈采纳,获得10
26秒前
顾矜应助oVUVo采纳,获得10
27秒前
28秒前
闪闪草丛发布了新的文献求助20
28秒前
小哈完成签到 ,获得积分10
30秒前
酷酷云朵发布了新的文献求助10
30秒前
比奇堡不想上班派大星完成签到 ,获得积分10
31秒前
背后的雪卉应助冥土采纳,获得10
32秒前
32秒前
zho应助琳666采纳,获得10
33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
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 临床微生物学程序手册,多卷,第5版 2000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1621
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] | NHBS Field Guides & Natural History 1500
The Victim–Offender Overlap During the Global Pandemic: A Comparative Study Across Western and Non-Western Countries 1000
King Tyrant 720
T/CIET 1631—2025《构网型柔性直流输电技术应用指南》 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5588835
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4671698
关于积分的说明 14789060
捐赠科研通 4626566
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2531974
邀请新用户注册赠送积分活动 1500561
关于科研通互助平台的介绍 1468343