Building Ultra-Stable and Low-Polarization Composite Zn Anode Interface via Hydrated Polyzwitterionic Electrolyte Construction

电解质 法拉第效率 阳极 过电位 极化(电化学) 阴极 材料科学 电化学 化学工程 水溶液 复合数 无机化学 化学 电极 复合材料 冶金 有机化学 物理化学 工程类
作者
Qinggang He,Guozhao Fang,Zhi Chang,Min Han,Shuang Zhou,Miao Zhou,Simin Chai,Yue Zhong,Guozhong Cao,Shuquan Liang,Anqiang Pan
出处
期刊:Nano-micro Letters [Springer Nature]
卷期号:14 (1) 被引量:59
标识
DOI:10.1007/s40820-022-00835-3
摘要

Abstract Aqueous zinc metal batteries are noted for their cost-effectiveness, safety and environmental friendliness. However, the water-induced notorious issues such as continuous electrolyte decomposition and uneven Zn electrochemical deposition remarkably restrict the development of the long-life zinc metal batteries. In this study, zwitterionic sulfobetaine is introduced to copolymerize with acrylamide in zinc perchlorate (Zn(ClO 4 ) 2 ) solution. The designed gel framework with hydrophilic and charged groups can firmly anchor water molecules and construct ion migration channels to accelerate ion transport. The in situ generated hybrid interface, which is composed of the organic functionalized outer layer and inorganic Cl − containing inner layer, can synergically lower the mass transfer overpotential, reduce water-related side reactions and lead to uniform Zn deposition. Such a novel electrolyte configuration enables Zn//Zn cells with an ultra-long cycling life of over 3000 h and a low polarization potential (~ 0.03 V) and Zn//Cu cells with high Coulombic efficiency of 99.18% for 1000 cycles. Full cells matched with MnO 2 cathodes delivered laudable cycling stability and impressive shelving ability. Besides, the flexible quasi-solid-state batteries which are equipped with the anti-vandalism ability (such as cutting, hammering and soaking) can successfully power the LED simultaneously. Such a safe, processable and durable hydrogel promises significant application potential for long-life flexible electronic devices.
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
2秒前
香蕉觅云应助小飞采纳,获得10
2秒前
lhy12345完成签到,获得积分10
2秒前
张佳琪完成签到,获得积分10
3秒前
小young完成签到 ,获得积分10
5秒前
七个小矮人完成签到 ,获得积分10
6秒前
木香发布了新的文献求助30
8秒前
orixero应助byb采纳,获得10
10秒前
李某发布了新的文献求助20
13秒前
皮蛋完成签到 ,获得积分10
15秒前
18秒前
SUKI完成签到,获得积分10
19秒前
fangfang完成签到,获得积分10
19秒前
22秒前
橙子完成签到,获得积分10
23秒前
神经娃发布了新的文献求助10
24秒前
Yang_Yuting完成签到 ,获得积分10
24秒前
XPR完成签到 ,获得积分10
24秒前
Dxy-TOFA发布了新的文献求助10
26秒前
研友_VZG7GZ应助木香采纳,获得10
27秒前
clm完成签到 ,获得积分10
28秒前
28秒前
28秒前
今天很美味完成签到 ,获得积分10
29秒前
30秒前
1128完成签到 ,获得积分10
30秒前
ty应助Tripod采纳,获得10
31秒前
蓝桉发布了新的文献求助10
34秒前
35秒前
natao2000发布了新的文献求助10
35秒前
暴躁的马里奥完成签到,获得积分10
36秒前
佟莫言完成签到 ,获得积分10
37秒前
无名完成签到 ,获得积分10
38秒前
Darknewnew发布了新的文献求助10
39秒前
derrrrrsin发布了新的文献求助10
39秒前
41秒前
YC完成签到 ,获得积分10
44秒前
三千年的成长完成签到 ,获得积分10
46秒前
美丽的果汁完成签到 ,获得积分10
46秒前
47秒前
高分求助中
LNG地下式貯槽指針(JGA Guideline-107)(LNG underground storage tank guidelines) 1000
Generalized Linear Mixed Models 第二版 1000
rhetoric, logic and argumentation: a guide to student writers 1000
QMS18Ed2 | process management. 2nd ed 1000
Asymptotically optimum binary codes with correction for losses of one or two adjacent bits 800
Preparation and Characterization of Five Amino-Modified Hyper-Crosslinked Polymers and Performance Evaluation for Aged Transformer Oil Reclamation 700
Operative Techniques in Pediatric Orthopaedic Surgery 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 材料科学 生物 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 免疫学 细胞生物学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2924712
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2571394
关于积分的说明 6945245
捐赠科研通 2224718
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1182537
版权声明 589054
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 578702