Modulation of water reactivity by ethyl acetate/water co-solvent for zinc-metal batteries

反应性(心理学) 溶剂 溶剂化 化学 法拉第效率 电解质 分子 吸附 电化学 水溶液 无机化学 有机化学 化学工程 电极 物理化学 工程类 病理 替代医学 医学
作者
Xinpeng Li,Mingshan Wang,Yuanwei Chu,Yang Gao,Zhenliang Yang,Yuanlong Feng,Junchen Chen,Zhiyuan Ma,Bingshu Guo,Bo Yu,Yun Huang,Xing Li
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier]
卷期号:487: 150588-150588 被引量:20
标识
DOI:10.1016/j.cej.2024.150588
摘要

The realization of durable aqueous zinc-metal batteries is hindered by uncontrollable Zn dendrite growth and serious parasitic reactions. Here, a miscible ethyl acetate (EA)/H2O co-solvent electrolyte is constructed by salting-in effect of Zn(OTf)2 to manipulate the solvation structures of Zn2+ and disrupt the original strong H-bond networks built by H2O. It reveals that EA molecules and OTf- jointly forms EA-H2O-OTf- co-dominated solvation sheath structure, weakening the coordination between Zn2+ and water molecules, meanwhile promoting Zn2+ immigration in reconstructed co-solvent H-bond environment. Besides, de-solvation water molecules with higher ionization barrier significantly inhibits H2O reactivity. Further, the introduced EA molecules are prone to preferentially adsorbed in Holmhertz Electrical Double Layers, which forms a hydrophobic interphase to regulate the uniform distribution of Zn2+ fluxes by steric structure. Therefore, it realizes dendrite-free zinc deposition with long plating/stripping stability of over 1300 h at 1 mA cm−2. In particular, the low temperature (600 cycles at −40 ℃) and ultra-long durable (20,000 cycles with 100 % capacity retention) electrochemical performance in Zn||Active Carbon zinc-ion capacitors, as well as long cycling stability (average coulombic efficiency of 99.91 % at 1 A g−1 after 1000 cycles) in Zn|| NaV3O8·1.5H2O batteries are also achieved.
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
1秒前
我是老大应助LHZM采纳,获得10
2秒前
2秒前
安安完成签到,获得积分10
3秒前
丝绒发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
CipherSage应助A健采纳,获得10
4秒前
5秒前
乐乐应助12采纳,获得10
5秒前
Hiogteng发布了新的文献求助20
6秒前
tzhzh8发布了新的文献求助20
6秒前
xiaotianli发布了新的文献求助10
6秒前
闪闪乞完成签到,获得积分10
7秒前
诺克萨斯完成签到,获得积分10
7秒前
9秒前
电池小白完成签到,获得积分10
9秒前
wenllian完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
BowieHuang应助乘风文月采纳,获得20
10秒前
10秒前
xucc完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
11秒前
飘逸锦程完成签到 ,获得积分0
11秒前
12秒前
无花果应助SigRosa采纳,获得10
12秒前
lxy完成签到,获得积分10
12秒前
dandelion完成签到,获得积分10
12秒前
脑洞疼应助阿酒采纳,获得10
12秒前
无花果应助勤奋成风采纳,获得10
13秒前
酷波er应助丝绒采纳,获得10
13秒前
朱信姿完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
lzx关闭了lzx文献求助
14秒前
14秒前
14秒前
15秒前
残剑月发布了新的文献求助10
15秒前
你说发布了新的文献求助10
16秒前
Jeffrey完成签到,获得积分10
16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
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 2000
The Cambridge History of China: Volume 4, Sui and T'ang China, 589–906 AD, Part Two 1000
The Composition and Relative Chronology of Dynasties 16 and 17 in Egypt 1000
Russian Foreign Policy: Change and Continuity 800
Real World Research, 5th Edition 800
Qualitative Data Analysis with NVivo By Jenine Beekhuyzen, Pat Bazeley · 2024 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5718168
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5250844
关于积分的说明 15284812
捐赠科研通 4868418
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2614132
邀请新用户注册赠送积分活动 1564020
关于科研通互助平台的介绍 1521476