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
oxide发布了新的文献求助10
刚刚
柔靜发布了新的文献求助10
刚刚
星辰大海的应助被乐观觅松采纳,获得10
刚刚
forerunner完成签到 ,获得积分10
1秒前
dde的应助被dasheng_采纳,获得10
1秒前
1秒前
1秒前
2秒前
2秒前
2秒前
xi发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
3秒前
云起山岚发布了新的文献求助10
3秒前
Ava的应助被忧伤的易槐采纳,获得10
5秒前
5秒前
kikiTang发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
7秒前
练得身形似鹤形完成签到 ,获得积分10
7秒前
福征发布了新的文献求助10
7秒前
六神曲完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
9秒前
伶俐的夜香完成签到,获得积分10
9秒前
活泼莫英发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
鼠标发布了新的文献求助10
11秒前
CLW发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
12秒前
福征完成签到,获得积分10
13秒前
平淡的藏花完成签到,获得积分10
13秒前
曜灵Sunny发布了新的文献求助10
13秒前
肥猫发布了新的文献求助10
14秒前
Hyz完成签到 ,获得积分10
14秒前
zhdjj发布了新的文献求助10
14秒前
优秀傲旋发布了新的文献求助30
15秒前
西瓜大神发布了新的文献求助10
16秒前
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
Les Mantodea De Guyane 2000
内視鏡下経鼻経蝶形骨洞手術術後SIADHに対する予防的水制限の安全性と有効性の検討 1000
Positive Psychology 600
Guidelines for fracture-safe and fatigue-reliable design of steel structures 600
Problems and Solutions for Integer and Combinatorial Optimization: Building Skills in Discrete Optimization 600
Organizational Behavior 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8009664
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9458725
关于积分的说明 21173972
捐赠科研通 7581389
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3383301
关于科研通互助平台的介绍 2515464
邀请新用户注册赠送积分活动 2418171