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
ouaixin发布了新的文献求助10
1秒前
杨树完成签到 ,获得积分10
1秒前
lemon完成签到 ,获得积分10
3秒前
666星爷完成签到,获得积分10
4秒前
荣幸完成签到 ,获得积分10
12秒前
Yivano完成签到 ,获得积分10
12秒前
溪泉完成签到,获得积分10
16秒前
体贴皮卡丘完成签到,获得积分10
22秒前
MoodMeed完成签到,获得积分10
23秒前
娟娟完成签到 ,获得积分10
25秒前
清欢渡完成签到,获得积分10
26秒前
云峤完成签到 ,获得积分10
26秒前
27秒前
Anatee完成签到,获得积分10
27秒前
哈哈666完成签到,获得积分10
28秒前
wzk完成签到,获得积分10
29秒前
李健应助清欢渡采纳,获得10
29秒前
buerzi完成签到,获得积分10
29秒前
LaixS完成签到,获得积分10
31秒前
Prof_W完成签到,获得积分10
31秒前
要笑cc完成签到,获得积分0
33秒前
碳酸氢钠完成签到,获得积分10
33秒前
zhuxd完成签到 ,获得积分10
34秒前
宣宣宣0733完成签到,获得积分0
35秒前
砥砺前行完成签到 ,获得积分10
36秒前
胡质斌完成签到,获得积分10
37秒前
btcat完成签到,获得积分0
38秒前
Juzco完成签到 ,获得积分10
39秒前
行走的荷尔蒙完成签到 ,获得积分10
41秒前
tt完成签到,获得积分10
42秒前
养花低手完成签到 ,获得积分10
43秒前
sdbz001完成签到,获得积分0
47秒前
蒋若风完成签到,获得积分10
48秒前
黄梓同完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Monroe完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
Bethune124完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
无问问完成签到,获得积分10
1分钟前
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
Cronologia da história de Macau 5000
Merrill's Atlas of Radiographic Positioning and Procedures - 3-Volume Set, 16th Edition 2000
晚清天文学译著《谈天》版本考 720
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Calibre SVRF (Standard Verification Rule Format) Manual 2021 500
Interactions of Vowel Quality and Prosody in East Slavic 500
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 7086464
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8744337
关于积分的说明 18494852
捐赠科研通 6633077
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3134224
关于科研通互助平台的介绍 2238987
邀请新用户注册赠送积分活动 2108991