Tuning the Solvation Structure in Aqueous Zinc Batteries to Maximize Zn-Ion Intercalation and Optimize Dendrite-Free Zinc Plating

电解质 阴极 插层(化学) 溶剂化 电镀(地质) 水溶液 剥离(纤维) 材料科学 无机化学 电池(电) 冶金 化学 离子 化学工程 电极 物理化学 有机化学 功率(物理) 物理 量子力学 地球物理学 地质学 复合材料 工程类
作者
Chang Li,Ryan Kingsbury,Laidong Zhou,Abhinandan Shyamsunder,Kristin A. Persson,Linda F. Nazar
出处
期刊:ACS energy letters [American Chemical Society]
卷期号:7 (1): 533-540 被引量:153
标识
DOI:10.1021/acsenergylett.1c02514
摘要

Aqueous zinc batteries are recognized to suffer from H+/Zn2+ coinsertion in the cathode, but few approaches have been reported to suppress deleterious H+ intercalation. Herein, we realize this goal by tuning the solvation structure, using LiV2(PO4)3 (LVP) as a model cathode. Phase conversion of LVP induced by H+ intercalation is observed in 4 m Zn(OTf)2, whereas dominant Zn2+ insertion is confirmed in a ZnCl2 water-in-salt electrolyte (WiSE). This disparity is ascribed to the complete absence of free water and a strong Zn2+–H2O interaction in the latter that interrupts the H2O hydrogen bonding network, thus suppressing H+ intercalation. On the basis of this strategy, a novel PEG-based hybrid electrolyte is designed to replace the corrosive ZnCl2 WiSE. This system exhibits an optimized Zn2+ solvation sheath with a similar low free water content, showing not only much better suppression of H+ intercalation but also highly reversible Zn plating/stripping with a CE of ∼99.7% over 150 cycles.
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
乐乐应助AAA采纳,获得10
1秒前
不要爱叹气完成签到,获得积分20
3秒前
李健应助常梦然采纳,获得10
3秒前
CodeCraft应助yy采纳,获得10
3秒前
非而者厚发布了新的文献求助30
4秒前
上善若脱碳甲醛完成签到 ,获得积分10
4秒前
5秒前
领导范儿应助Garfield采纳,获得10
6秒前
agnes完成签到,获得积分10
7秒前
9秒前
sytbb完成签到,获得积分10
9秒前
chenbinwang发布了新的文献求助10
10秒前
无花果应助yy采纳,获得10
10秒前
june完成签到,获得积分10
11秒前
AAA完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
11秒前
最重中之重完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
菜菜果冻完成签到,获得积分10
13秒前
Zzy0816发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
菜菜果冻发布了新的文献求助10
16秒前
852应助yy采纳,获得10
17秒前
AAA发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
18秒前
豌豆发布了新的文献求助30
19秒前
TTTHANKS发布了新的文献求助10
20秒前
乐乐应助菜菜果冻采纳,获得10
21秒前
Garfield发布了新的文献求助10
22秒前
24秒前
sumhs陈发布了新的文献求助10
25秒前
充电宝应助芙芙采纳,获得10
25秒前
26秒前
SAODEN完成签到,获得积分10
26秒前
苹果亦巧发布了新的文献求助50
27秒前
27秒前
28秒前
索隆大人完成签到,获得积分10
28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
The Cambridge History of China: Volume 4, Sui and T'ang China, 589–906 AD, Part Two 1500
Cowries - A Guide to the Gastropod Family Cypraeidae 1200
Quality by Design - An Indispensable Approach to Accelerate Biopharmaceutical Product Development 800
Pulse width control of a 3-phase inverter with non sinusoidal phase voltages 777
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Research Methods for Applied Linguistics: A Practical Guide 600
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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6400891
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8217761
关于积分的说明 17415381
捐赠科研通 5453888
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2882316
邀请新用户注册赠送积分活动 1858950
关于科研通互助平台的介绍 1700638