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 功率(物理) 化学 物理
作者
Dan Xie,Han‐Hao Liu,Chang Liu,Wan‐Yue Diao,Fang‐Yu Tao,Wenbin Jiang,Hai‐Zhu Sun,Jiawei Wang,Hong Yu,Wenliang Li,Xing‐Long Wu,Jingping Zhang
出处
期刊:Energy Storage Materials [Elsevier]
卷期号:70: 103524-103524 被引量:2
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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
wanci应助阔达书雪采纳,获得10
1秒前
2秒前
瀚霖完成签到,获得积分20
2秒前
3秒前
城北徐公完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
7秒前
寒冷河马发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
niu完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
灵巧的坤完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
11秒前
11秒前
缪映天完成签到,获得积分10
13秒前
iNk应助FEOROCHA采纳,获得10
14秒前
jasam3514完成签到,获得积分10
14秒前
NZH发布了新的文献求助10
14秒前
15秒前
iNk应助慢半拍采纳,获得10
16秒前
HUI发布了新的文献求助10
16秒前
熊熊完成签到,获得积分10
16秒前
若初拾光发布了新的文献求助10
17秒前
Louislee完成签到,获得积分20
17秒前
17秒前
苻醉山完成签到 ,获得积分10
19秒前
英俊的铭应助瀚霖采纳,获得30
19秒前
李梦琦发布了新的文献求助10
20秒前
Louislee发布了新的文献求助10
21秒前
慢半拍完成签到,获得积分10
22秒前
KaiZI完成签到,获得积分10
23秒前
26秒前
26秒前
无心的薄荷完成签到,获得积分10
28秒前
夏夏发布了新的文献求助10
28秒前
Lucas应助李梦琦采纳,获得10
28秒前
糟糕的花卷完成签到,获得积分10
28秒前
不安豁完成签到,获得积分10
29秒前
高分求助中
Evolution 3rd edition 1500
Lire en communiste 1000
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger 700
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 700
A new species of Coccus (Homoptera: Coccoidea) from Malawi 500
2-Acetyl-1-pyrroline: an important aroma component of cooked rice 500
Ribozymes and aptamers in the RNA world, and in synthetic biology 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3180826
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2831048
关于积分的说明 7982721
捐赠科研通 2492898
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1329918
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 635836
版权声明 602954