Improved Interfacial Ion Migration and Deposition through the Chain‐Liquid Synergistic Effect by a Carboxylated Hydrogel Electrolyte for Stable Zinc Metal Anodes

电解质 化学工程 阳极 钝化 电化学 法拉第效率 化学 材料科学 无机化学 纳米技术 图层(电子) 电极 冶金 物理化学 工程类
作者
Cong Tian,Jielei Wang,Ruoxuan Sun,Tariq Ali,Hongfei Wang,Binbin Xie,Yijun Zhong,Yong Hu
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:62 (42) 被引量:77
标识
DOI:10.1002/anie.202310970
摘要

The large-scale applicability of Zn-metal anodes is severely impeded by the issues such as the dendrite growth, complicated hydrogen evolution, and uncontrollable passivation reaction. Herein, a negatively charged carboxylated double-network hydrogel electrolyte (Gelatin/Sodium alginate-acetate, denoted as Gel/SA-acetate) has been developed to stabilize the interfacial electrochemistry, which restructures a type of Zn2+ ion solvent sheath optimized via a chain-liquid synergistic effect. New hydrogen bonds are reconstructed with water molecules by the zincophilic functional groups, and directional migration of hydrated Zn2+ ions is therefore induced. Concomitantly, the robust chemical bonding of such hydrogel layers to the Zn slab exhibits a desirable anti-catalytic effect, thereby greatly diminishing the water activity and eliminating side reactions. Subsequently, a symmetric cell using the Gel/SA-acetate electrolyte demonstrates a reversible plating/stripping performance for 1580 h, and an asymmetric cell reaches a state-of-the-art runtime of 5600 h with a high average Coulombic efficiency of 99.9 %. The resultant zinc ion hybrid capacitors deliver exceptional properties including the capacity retention of 98.5 % over 15000 cycles, energy density of 236.8 Wh kg-1 , and high mechanical adaptability. This work is expected to pave a new avenue for the development of novel hydrogel electrolytes towards safe and stable Zn anodes.
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
坦率问晴发布了新的文献求助10
刚刚
stop here发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
LRX发布了新的文献求助20
1秒前
Cloud完成签到,获得积分10
3秒前
典雅碧空发布了新的文献求助10
3秒前
李繁蕊完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
宁安发布了新的文献求助10
4秒前
yun发布了新的文献求助10
4秒前
Derek0203完成签到,获得积分10
4秒前
阿雪完成签到,获得积分10
4秒前
大个应助潇湘阁我爱吃采纳,获得10
5秒前
5秒前
蝙蝠发布了新的文献求助50
5秒前
乐乐应助mm采纳,获得10
6秒前
6秒前
6秒前
星辰大海应助Felly采纳,获得10
7秒前
鱼鱼完成签到,获得积分10
7秒前
冰淇琳完成签到,获得积分10
7秒前
cucumber发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
李爱国应助苗条砖家采纳,获得10
9秒前
9秒前
Haha驳回了传奇3应助
10秒前
今后应助qll采纳,获得10
10秒前
孤独项链完成签到,获得积分10
11秒前
Chrisiu完成签到,获得积分10
11秒前
yg发布了新的文献求助10
11秒前
Denmark发布了新的文献求助10
11秒前
Ohoooo完成签到,获得积分10
11秒前
zhao完成签到,获得积分10
12秒前
要减肥煎饼关注了科研通微信公众号
12秒前
12秒前
13秒前
和平发展发布了新的文献求助10
13秒前
14秒前
cucumber完成签到,获得积分10
14秒前
孤独项链发布了新的文献求助10
15秒前
高分求助中
Sustainability in Tides Chemistry 2800
The Young builders of New china : the visit of the delegation of the WFDY to the Chinese People's Republic 1000
Rechtsphilosophie 1000
Bayesian Models of Cognition:Reverse Engineering the Mind 888
Le dégorgement réflexe des Acridiens 800
Defense against predation 800
Very-high-order BVD Schemes Using β-variable THINC Method 568
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 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 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3135273
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2786262
关于积分的说明 7776475
捐赠科研通 2442202
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1298495
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 625112
版权声明 600847