Rearrangement of H-bonds network of solvation structure via a zincophilic polyol-type surfactant to stabilize zinc anode in aqueous zinc-ion batteries

材料科学 多元醇 溶剂化 水溶液 电解质 阳极 无机化学 分子 溶剂 化学工程 有机化学 物理化学 冶金 复合材料 化学 电极 工程类 聚氨酯
作者
Huicai Wang,Mengyu Zhu,Huibo Wang,Chunxin Li,Zejia Ren,Yanlei Zhang,Shi Chen,Heng Li,Danling Chen,Zheng‐Shuai Bai,Yanyan Zhang,Yuxin Tang
出处
期刊:Energy Storage Materials [Elsevier BV]
卷期号:67: 103238-103238 被引量:39
标识
DOI:10.1016/j.ensm.2024.103238
摘要

Aqueous zinc-ion batteries (AZIBs) are promising large-scale energy storage devices due to their cost-effectiveness and high safety. However, the rampant dendrite growth and notorious side reactions resulting from the decomposition of active water molecules hinder its practical application. Herein, the zincophilic polyol-type surfactant of alkyl polyglycoside (APG) is introduced to induce the rearrangement of the H-bonds network to diminish the free water activity, facilitating the zinc-ion solvation structure transition from [Zn2+(H2O)6·SO42–] (solvent separated ion pair, SSIP) to [Zn2+(H2O)5·OSO32–] (contact ion pair, CIP) with less Zn2+-solvated H2O. Meanwhile, the APG molecular preferentially adsorb on the Zn surface to form a dehydrated layer, which can suppress the hydrogen evolution reaction (HER) and hinder the two-dimensional (2D) diffusion of Zn2+ ions. Consequently, the Zn//Zn symmetric cell using our designed electrolyte demonstrates an ultralong cycle life of 5250 h at 1.0 mA cm–2/1.0 mAh cm–2. Furthermore, the as-prepared Zn//Na2V6O16·3H2O full cell also delivers a high-capacity retention rate of 80.8% even after 1000 cycles at 2.0 A g–1, superior to that of the full cell using pure ZnSO4 electrolyte. This study offers an effective strategy to modulate the cation solvation structure by rearranging the H-bonds network for a highly reversible Zn anode.
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
斯文败类应助大胆金针菇采纳,获得10
刚刚
刚刚
可爱的函函应助Archie采纳,获得10
刚刚
刚刚
仰望发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
吴境发布了新的文献求助10
1秒前
Hello应助自觉亦绿采纳,获得10
1秒前
嘎嘣脆发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
荔枝酱果冻完成签到,获得积分10
2秒前
丰富又槐发布了新的文献求助10
3秒前
而风不止完成签到,获得积分10
3秒前
风声3492881045应助yaoqiangshi采纳,获得10
3秒前
Ava应助bobo采纳,获得10
3秒前
cxw完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
为去关注了科研通微信公众号
4秒前
6秒前
爱笑碧玉发布了新的文献求助10
6秒前
歪歪关注了科研通微信公众号
7秒前
栀璃鸳挽完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
喂鱼发布了新的文献求助10
7秒前
充电宝应助而风不止采纳,获得10
8秒前
8秒前
嘿嘿完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
10秒前
卧推120完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
吴境完成签到,获得积分10
10秒前
yaping完成签到,获得积分10
10秒前
小不点发布了新的文献求助10
10秒前
星辰大海应助吃货采纳,获得10
10秒前
11秒前
11秒前
11秒前
TT完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
高分求助中
Overcoming Stigma and Bias in Obesity Management 800
Malcolm Fraser : a biography 700
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Materials selection in mechanical design 500
Bounds for Statistical Estimation in Semiparametric Models 500
Climate change and sports: Statistics report on climate change and sports 500
Forced degradation and stability indicating LC method for Letrozole: A stress testing guide 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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6477843
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8279558
关于积分的说明 17657947
捐赠科研通 5560067
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2910942
邀请新用户注册赠送积分活动 1887930
关于科研通互助平台的介绍 1741499