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
creepppp发布了新的文献求助20
刚刚
zzz完成签到,获得积分20
1秒前
上官若男应助ddaikk采纳,获得10
1秒前
mannich发布了新的文献求助10
1秒前
Jankim发布了新的文献求助10
2秒前
Leng完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
不吃姜应助文天采纳,获得10
2秒前
苏幕遮发布了新的文献求助10
2秒前
小马甲应助好好好采纳,获得10
3秒前
情怀应助嗯哼采纳,获得10
5秒前
5秒前
ZUIZUI发布了新的文献求助10
5秒前
余生发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
8秒前
8秒前
mbf完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
FOX发布了新的文献求助10
10秒前
脑洞疼应助1234567890采纳,获得10
10秒前
10秒前
11秒前
柑橘乌云发布了新的文献求助10
12秒前
zzz发布了新的文献求助10
13秒前
无花果应助开朗的问萍采纳,获得10
13秒前
初景应助记号记号采纳,获得20
14秒前
Alaska完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
15秒前
有机化学aaa123完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
好好好发布了新的文献求助10
15秒前
16秒前
Duo发布了新的文献求助10
16秒前
冷艳傲松发布了新的文献求助10
16秒前
狮子卷卷完成签到,获得积分0
17秒前
17秒前
hhh发布了新的文献求助10
17秒前
打打应助ANXU采纳,获得10
18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
Römisch-Germanische Forschungen 1000
China Pluperfect I: Epistemology of Past and Outside in Chinese Art 520
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
The fast track to determining transfer functions of linear circuits: The student guide 500
The Analytical and Numerical Solution of Electric and Magnetic Fields 500
Green Fire Retardants for Polymeric Materials 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 7617640
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9192932
关于积分的说明 19702139
捐赠科研通 7190151
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3272050
关于科研通互助平台的介绍 2434828
邀请新用户注册赠送积分活动 2267143