Stabilization of Zn anode via a multifunctional cysteine additive

阳极 电解质 枝晶(数学) 电化学 水溶液 动力学 溶剂化 化学 化学工程 材料科学 无机化学 离子 电极 有机化学 冶金 物理化学 几何学 工程类 物理 量子力学 数学
作者
Qi Meng,Ruyi Zhao,Penghui Cao,Qixian Bai,Jingjing Tang,Guodong Liu,Xiangyang Zhou,Juan Yang
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier BV]
卷期号:447: 137471-137471 被引量:125
标识
DOI:10.1016/j.cej.2022.137471
摘要

Instability of Zn anode in aqueous electrolytes caused by severe dendrite growth and rampant side reactions limits the rapid development of aqueous zinc ion batteries (ZIBs). In detail, the [(Zn(H2O)6]2+ solvation structure, H2O-riched anode/electrolyte interface (AEI) and unbalanced Zn2+ deposition kinetics are critical factors for the instability of Zn anode. Therefore, cysteine (Cys) rich in polar groups (–SH, –COOH, –NH2) is introduced as a multifunctional additive to ZnSO4 electrolyte for the stable Zn anode. Experimental and theoretical analysis prove that multiple polar groups of Cys can strongly interact with Zn2+ and Zn metal to enable the reconfiguration of solvation shell and AEI. The simultaneous optimization of the two is also conducive to improving the Zn2+ deposition kinetics. The synergistic effect of these functions effectively inhibits dendrite growth and side reactions, thus stabilizing the Zn anode. Consequently, the Zn//Zn symmetric cell can deliver an ultra-long cycle life (2300 h), and over tenfold life is extended under various test parameters. Even cycled at a harsh condition (5 mA, 5 mAh cm−2), the Zn anode delivers an ultra-high cumulative plated capacity of 1.36 Ah with a high CE of 99.4%. The proposed multifunctional additive provides new insight into electrolyte design for high-performance ZIBs.
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
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
Aprilapple发布了新的文献求助10
刚刚
我是老大应助zjh采纳,获得10
1秒前
2秒前
m___发布了新的文献求助10
2秒前
安于心发布了新的文献求助10
2秒前
科研路上互帮互助,共同进步完成签到 ,获得积分10
3秒前
4秒前
Harry完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
benbenca发布了新的文献求助10
6秒前
可乐SAMA完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
9秒前
脑洞疼应助安于心采纳,获得10
10秒前
小宋发布了新的文献求助10
11秒前
卫绯发布了新的文献求助10
14秒前
文静千凡发布了新的文献求助10
14秒前
mmz完成签到,获得积分10
15秒前
紫紫完成签到,获得积分10
17秒前
19秒前
20秒前
lll完成签到,获得积分10
20秒前
小宋完成签到,获得积分10
21秒前
23秒前
zjh发布了新的文献求助10
23秒前
赛猪发布了新的文献求助10
24秒前
mmm发布了新的文献求助30
24秒前
RAmos_1982完成签到,获得积分10
27秒前
图图侠发布了新的文献求助10
28秒前
鲨鱼游泳教练完成签到,获得积分10
28秒前
28秒前
李健应助一一采纳,获得10
30秒前
32秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
32秒前
33秒前
pokemmo完成签到 ,获得积分10
34秒前
Jasper应助科研通管家采纳,获得10
34秒前
完美世界应助科研通管家采纳,获得10
35秒前
酷波er应助科研通管家采纳,获得10
35秒前
今后应助科研通管家采纳,获得10
35秒前
高分求助中
The Mother of All Tableaux Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 2400
Ophthalmic Equipment Market by Devices(surgical: vitreorentinal,IOLs,OVDs,contact lens,RGP lens,backflush,diagnostic&monitoring:OCT,actorefractor,keratometer,tonometer,ophthalmoscpe,OVD), End User,Buying Criteria-Global Forecast to2029 2000
Optimal Transport: A Comprehensive Introduction to Modeling, Analysis, Simulation, Applications 800
Official Methods of Analysis of AOAC INTERNATIONAL 600
ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition 588
T/CIET 1202-2025 可吸收再生氧化纤维素止血材料 500
Comparison of adverse drug reactions of heparin and its derivates in the European Economic Area based on data from EudraVigilance between 2017 and 2021 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 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 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3952529
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3497949
关于积分的说明 11089475
捐赠科研通 3228442
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1784930
邀请新用户注册赠送积分活动 868992
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 801309