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 工程类 聚氨酯 电极
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]
卷期号:67: 103238-103238 被引量:2
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
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
fufufu123完成签到 ,获得积分10
刚刚
iehaoang完成签到 ,获得积分10
2秒前
电子屎壳郎完成签到,获得积分10
3秒前
七子完成签到 ,获得积分10
6秒前
luoyukejing完成签到,获得积分10
8秒前
slsdianzi完成签到,获得积分10
11秒前
大个应助bestbanana采纳,获得10
15秒前
15秒前
喜悦的鬼神完成签到 ,获得积分10
22秒前
congcong完成签到 ,获得积分10
23秒前
你好完成签到 ,获得积分10
25秒前
mrwang完成签到 ,获得积分10
26秒前
小杨完成签到,获得积分10
30秒前
24K纯帅完成签到,获得积分10
34秒前
whitepiece完成签到,获得积分10
44秒前
xiaosui完成签到 ,获得积分10
52秒前
青青草原阿懒完成签到,获得积分10
1分钟前
maggiexjl完成签到 ,获得积分10
1分钟前
T_MC郭完成签到,获得积分10
1分钟前
鞑靼完成签到 ,获得积分10
1分钟前
扬帆起航完成签到 ,获得积分10
1分钟前
聪明凌柏完成签到 ,获得积分10
1分钟前
北城完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Eason Liu完成签到,获得积分10
1分钟前
我桽完成签到 ,获得积分10
1分钟前
研友_ZA2B68完成签到,获得积分10
1分钟前
JamesPei应助一个小胖子采纳,获得10
1分钟前
mzrrong完成签到 ,获得积分10
1分钟前
善良元芹完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Oct完成签到 ,获得积分10
1分钟前
jt完成签到 ,获得积分10
1分钟前
娜na完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Regina完成签到 ,获得积分10
1分钟前
人类不宜飞行完成签到 ,获得积分10
1分钟前
2分钟前
任ren完成签到 ,获得积分10
2分钟前
HHH完成签到 ,获得积分10
2分钟前
2分钟前
哭泣的映寒完成签到 ,获得积分10
2分钟前
ChatGPT发布了新的文献求助10
2分钟前
高分求助中
Sustainability in Tides Chemistry 2800
The Young builders of New china : the visit of the delegation of the WFDY to the Chinese People's Republic 1000
Rechtsphilosophie 1000
Bayesian Models of Cognition:Reverse Engineering the Mind 888
Le dégorgement réflexe des Acridiens 800
Defense against predation 800
A Dissection Guide & Atlas to the Rabbit 600
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 3134035
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2784845
关于积分的说明 7768880
捐赠科研通 2440255
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1297353
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 624928
版权声明 600792