Co-solvent and additive joint engineering enable long-life and wide-temperature Zn metal battery

材料科学 电池(电) 接头(建筑物) 溶剂 金属 化学工程 冶金 热力学 有机化学 结构工程 工程类 物理 功率(物理) 化学
作者
Dan Xie,Han‐Hao Liu,Chang Liu,Wan‐Yue Diao,Fang‐Yu Tao,Wenbin Jiang,Haizhu Sun,Jiawei Wang,Hong Yu,Wenliang Li,Xing‐Long Wu,Jingping Zhang
出处
期刊:Energy Storage Materials [Elsevier BV]
卷期号:70: 103524-103524 被引量:6
标识
DOI:10.1016/j.ensm.2024.103524
摘要

The dendrite growth and interfacial side reactions pose significant threaten to the practical applications of aqueous zinc metal batteries (AZMBs), especially at subzero temperature environments. To this end, co-solvent and additive joint engineering is proposed to design hybrid electrolyte, which consists of a mixture of 1,2-propanediol (1,2-PG) solvent and H2O with trace amounts of 18-crown-6 molecules, for constructing stable wide-temperature AZMBs. Notably, the 18-crown-6 and 1,2-PG molecules can both disturb the original hydrogen-bond network of H2O molecules. Interestingly, the 18-crown-6 molecules predominantly tends to absorb on the Zn anode surface and form favorable organic-inorganic hybrid SEI layer to regulate Zn deposition behaviors. The 1,2-PG molecules are responsible for reconstructing the solvation structure of Zn2+ and lowering the solid-liquid transition temperature of aqueous electrolyte, suppressing the H2O-induced side reactions and improving the antifreezing capability of electrolyte. Furthermore, the hybrid electrolyte induces the preferential Zn(002) plane deposition under the low temperature environments due to the synergistic effect of 18-crown-6 and 1,2-PG molecules, enhancing the Zn2+ transport and deposition kinetics. Consequently, the hybrid electrolyte endows the assembled cells with enhanced cycling lifespan and reversibility within the wide temperature range from -50 to 25 °C, expanding the application range of AZMBs.
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
SJJ完成签到 ,获得积分10
1秒前
小马想毕业完成签到,获得积分0
1秒前
小刀完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
3秒前
Ander完成签到 ,获得积分10
4秒前
醋酸柠檬完成签到,获得积分10
5秒前
J18完成签到,获得积分10
5秒前
忧心的中蓝完成签到,获得积分10
6秒前
书雁完成签到,获得积分10
7秒前
qiqiqi发布了新的文献求助20
8秒前
wanci应助活力的初晴采纳,获得10
9秒前
伸手摘星_浩完成签到 ,获得积分10
10秒前
POTATO发布了新的文献求助10
11秒前
ellen完成签到,获得积分10
12秒前
久伴久爱完成签到 ,获得积分10
13秒前
9202211125完成签到,获得积分10
14秒前
还是你天天完成签到 ,获得积分10
14秒前
Lynne完成签到,获得积分10
14秒前
qiqiqi完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
我是大笨蛋完成签到,获得积分10
16秒前
许思真完成签到,获得积分10
17秒前
coff完成签到,获得积分10
17秒前
Sue完成签到 ,获得积分10
18秒前
78888完成签到 ,获得积分10
19秒前
hnxxangel发布了新的文献求助10
20秒前
企鹅完成签到 ,获得积分10
20秒前
yin完成签到,获得积分10
20秒前
duan123456发布了新的文献求助10
20秒前
Owen应助巫婧采纳,获得10
22秒前
戏戏戏戏戏戏完成签到,获得积分10
24秒前
小叶轻舟完成签到,获得积分10
25秒前
侯锐淇完成签到 ,获得积分10
30秒前
30秒前
sword完成签到,获得积分10
31秒前
chunlily完成签到 ,获得积分10
31秒前
干净的夜蓉完成签到,获得积分10
33秒前
duan123456完成签到,获得积分10
33秒前
33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
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Handbuch Trainingswissenschaft – Trainingslehre 500
Additive Manufacturing Design and Applications (ASM Handbook, Volume 24A) 500
Variations: A More Diverse Picture of Contemporary Art 400
A Primer on Partial Least Squares Structural Equation Modeling (PLS-SEM) Fourth Edition 400
Induction Heating and Heat Treatment (ASM Handbook, Volume 4C) 300
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 7586434
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9164724
关于积分的说明 19612868
捐赠科研通 7166972
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3266657
关于科研通互助平台的介绍 2431682
邀请新用户注册赠送积分活动 2258435