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
2秒前
3秒前
彩色双双完成签到,获得积分10
3秒前
大力丹琴完成签到,获得积分10
3秒前
对方正在输入完成签到,获得积分10
5秒前
核桃发布了新的文献求助10
6秒前
Tomorrow123发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
7秒前
周小凡完成签到,获得积分10
8秒前
kayla7891完成签到,获得积分10
11秒前
仁清发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
英俊的铭应助abcd采纳,获得10
12秒前
Sicecream完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
lkh发布了新的文献求助10
14秒前
咸鱼lmye完成签到 ,获得积分20
15秒前
尘埃发布了新的文献求助10
15秒前
18秒前
18秒前
18秒前
19秒前
上官若男应助科研通管家采纳,获得10
19秒前
脑洞疼应助科研通管家采纳,获得10
19秒前
19秒前
Orange应助科研通管家采纳,获得10
19秒前
godblessyou应助科研通管家采纳,获得10
19秒前
大个应助科研通管家采纳,获得10
19秒前
bkagyin应助科研通管家采纳,获得10
19秒前
strike应助科研通管家采纳,获得30
19秒前
我是老大应助科研通管家采纳,获得10
19秒前
SciGPT应助科研通管家采纳,获得10
19秒前
20秒前
友好的颜演完成签到,获得积分20
23秒前
FashionBoy应助张zhang采纳,获得10
24秒前
LiQinKen发布了新的文献求助10
24秒前
24秒前
朱琼慧发布了新的文献求助10
24秒前
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
晶种分解过程与铝酸钠溶液混合强度关系的探讨 8888
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Leading Academic-Practice Partnerships in Nursing and Healthcare: A Paradigm for Change 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
Signals, Systems, and Signal Processing 610
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 6430282
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8246304
关于积分的说明 17536491
捐赠科研通 5486542
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2895837
邀请新用户注册赠送积分活动 1872289
关于科研通互助平台的介绍 1711778