Surface Overpotential as a Key Metric for the Discharge–Charge Reversibility of Aqueous Zinc-Ion Batteries

过电位 化学 成核 电解质 水溶液 化学工程 无机化学 物理化学 电化学 电极 有机化学 工程类
作者
Minkwan Kim,Jimin Lee,Yangmoon Kim,Youngbin Park,Heejin Kim,Jang Wook Choi
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:145 (29): 15776-15787 被引量:214
标识
DOI:10.1021/jacs.3c01614
摘要

Aqueous zinc-ion batteries (AZIBs) are receiving increasing attention for power-grid energy storage systems. Nevertheless, warranting long-term reversible operation is not trivial owing to uncontrolled interfacial phenomena related to zinc dendritic growth and parasitic reactions. Herein, the addition of hexamethylphosphoramide (HMPA) to the electrolyte revealed the surface overpotential (|ηs|) to be a key metric of the reversibility. HMPA adsorbs onto active sites on the zinc metal surface, raising the surface overpotential toward lowering the nucleation energy barrier and decreasing the critical size (rcrit) of nuclei. We also correlated the observed interface-to-bulk properties by the Wagner (Wa) dimensionless number. The controlled interface enables a Zn|V6O13 full cell to retain 75.97% capacity for 2000 cycles, with a capacity loss of only 1.5% after 72 h resting. Our study not only delivers AZIBs with unparalleled cycling and storage performance but also proposes surface overpotential as a key descriptor regarding the sustainability of AZIB cycling and storage.
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
隐形曼青应助HE采纳,获得10
刚刚
3秒前
3秒前
Jeffrey发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
4秒前
4秒前
在水一方应助侯伟玮采纳,获得10
5秒前
6秒前
6秒前
疯狂的青亦完成签到,获得积分10
6秒前
喵喵给喵喵的求助进行了留言
6秒前
AUKO星星完成签到,获得积分10
6秒前
科研通AI6.3应助循环采纳,获得10
6秒前
7秒前
所所应助高大的问丝采纳,获得10
7秒前
7秒前
54Kevin发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
8秒前
烟味发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
danniers完成签到,获得积分10
10秒前
开心的冬莲完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
zict2010完成签到,获得积分10
11秒前
感谢大家发布了新的文献求助10
11秒前
牛爷爷发布了新的文献求助10
12秒前
欣宇发布了新的文献求助10
12秒前
uu完成签到 ,获得积分10
12秒前
14秒前
14秒前
LeiYu完成签到 ,获得积分10
16秒前
科研通AI6.3应助炙热从蕾采纳,获得10
16秒前
PetrichorF完成签到 ,获得积分10
17秒前
李一亮发布了新的文献求助10
17秒前
科研通AI6.2应助至幸采纳,获得10
17秒前
17秒前
54Kevin完成签到,获得积分20
18秒前
牛爷爷完成签到,获得积分10
18秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 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
Arthritis and Related Conditions, An Issue of Orthopedic Clinics 1000
Development of a Bridge Weigh-In-Motion System: A technology to convert the bridge response to the passage of traffic into data on vehicle configurations, speeds, times of travel and weights 1000
ズームレンズの光学設計に関する研究 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7287191
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8907136
关于积分的说明 18850189
捐赠科研通 6956217
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3208523
关于科研通互助平台的介绍 2378495
邀请新用户注册赠送积分活动 2184225