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
义气豌豆完成签到 ,获得积分10
刚刚
酷波er应助典雅的寄真采纳,获得10
2秒前
2秒前
2秒前
2秒前
科研通AI6.1应助飞飞飞采纳,获得10
3秒前
3秒前
小天完成签到,获得积分10
3秒前
biubiubiu完成签到,获得积分10
4秒前
剁椒鱼头发布了新的文献求助10
6秒前
anlifei发布了新的文献求助10
7秒前
vvvvyl发布了新的文献求助10
7秒前
赵客胡缨发布了新的文献求助10
8秒前
怕孤单的Hannah完成签到 ,获得积分10
8秒前
badada完成签到 ,获得积分10
8秒前
科研通AI6.1应助甜豆花粉采纳,获得10
9秒前
桐桐发布了新的文献求助40
9秒前
LEETHEO完成签到,获得积分10
12秒前
Hayat完成签到,获得积分0
15秒前
15秒前
ll完成签到,获得积分10
15秒前
16秒前
难过龙猫完成签到,获得积分10
16秒前
17秒前
17秒前
Ava应助MR_MA采纳,获得10
18秒前
zhuzhu完成签到 ,获得积分10
18秒前
碧蓝飞槐发布了新的文献求助10
18秒前
18秒前
19秒前
斯文败类应助shfsuf采纳,获得10
19秒前
22秒前
22秒前
7777777发布了新的文献求助10
22秒前
23秒前
loser发布了新的文献求助10
23秒前
24秒前
JamesPei应助huzefeng采纳,获得10
25秒前
张承昊发布了新的文献求助10
26秒前
Crazydan发布了新的文献求助10
26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
Cronologia da história de Macau 5000
Merrill's Atlas of Radiographic Positioning and Procedures - 3-Volume Set, 16th Edition 2000
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Interactions of Vowel Quality and Prosody in East Slavic 500
Vander's Renal Physiology第10版 500
Reaction of 3-Methylenedihydro-(3H)furan-2-one with Diazoalkanes. Syntheses and Crystal Structures of Spiranic Cyclopropyl Compounds 400
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 7078328
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8738103
关于积分的说明 18489958
捐赠科研通 6617726
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3131222
关于科研通互助平台的介绍 2231403
邀请新用户注册赠送积分活动 2105999