Regulating solvation structure to stabilize zinc anode by fastening the free water molecules with an inorganic colloidal electrolyte

电解质 材料科学 吸附 分子 化学工程 无机化学 溶剂化 阳极 电极 化学 冶金 有机化学 物理化学 工程类
作者
Jin Cao,Dongdong Zhang,Yilei Yue,Rungroj Chanajaree,Shanmin Wang,Jiantao Han,Xinyu Zhang,Jiaqian Qin,Yunhui Huang
出处
期刊:Nano Energy [Elsevier BV]
卷期号:93: 106839-106839 被引量:168
标识
DOI:10.1016/j.nanoen.2021.106839
摘要

The main obstacle for developing aqueous zinc-ion batteries (ZIBs) with long-term stability lies in the suppression of side reactions and zinc dendrites, which are derived from decomposition of active water molecules belonging to Zn2+ solvation layer in the electrolyte. Herein, an inorganic colloidal electrolyte composed of lithium magnesium silicate and zinc sulfate (LMS+ZSO) is utilized to improve the reversibility of Zn plating/stripping behavior for high-performance ZIBs. As revealed by the experimental and theoretical results, LMS’s superior adsorption capacity for water molecules modulates the Zn2+ solvation structure via converting the free water molecules into adsorbed water of LMS and weakening the electrostatic coupling of anions and cations, thus restraining the corrosion, hydrogen evolution reaction and by-products. Concomitantly, the LMS lowers the energy barrier of de-solvation process to promote the Zn2+ ions transfer kinetics and induce the homogeneous deposition, thus inhibiting the dendrites formation. Consequently, the cycling stability of symmetric battery and zinc-based full battery are significantly boosted with LMS+ZSO electrolyte. This reasonable and effective strategy offers a promising prospect for developing long life ZIBs.
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
胆小无助但能吃完成签到,获得积分10
刚刚
azizo完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
淡淡的向雁完成签到,获得积分10
1秒前
英姑应助zweq采纳,获得20
2秒前
2秒前
2秒前
ding应助会撒娇的书白采纳,获得10
2秒前
1234发布了新的文献求助10
2秒前
Freesia完成签到,获得积分10
3秒前
漂浮的鲸鱼完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
Copyright应助寻悦采纳,获得10
4秒前
4秒前
yh完成签到,获得积分10
5秒前
yyyy发布了新的文献求助10
6秒前
tt发布了新的文献求助10
6秒前
今后应助dragon采纳,获得10
6秒前
梁某完成签到,获得积分10
6秒前
orixero应助田抚小月采纳,获得10
6秒前
大个应助路会飞采纳,获得10
7秒前
科研通AI2S应助郭潇阳采纳,获得10
7秒前
爆米花应助小古采纳,获得10
7秒前
8秒前
8秒前
edge发布了新的文献求助10
9秒前
苹果梦蕊发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
配言完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
dw发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
weixia应助连秋采纳,获得10
12秒前
12秒前
edge发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
领导范儿应助下里下拉采纳,获得15
13秒前
13秒前
13秒前
睢恬然发布了新的文献求助10
13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
Nondestructive Testing Handbook: Vol. 4, Thermal and Infrared Testing (IR), 4th ed 800
作者名:Kristopher P. Plain,悉尼大学的,目前只能查到其四篇论文,想找到其博士论文 590
Évora na Idade Média 555
Soil mites of the family Rhagidiidae (Actinedida: Eupodoidea). Morphology, Systematics, Ecology 520
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Stratospheric Ozone: A Textbook 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 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 7359344
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8969418
关于积分的说明 19062361
捐赠科研通 7006214
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3222853
关于科研通互助平台的介绍 2386786
邀请新用户注册赠送积分活动 2203685