Designing Electrolyte Structure to Suppress Hydrogen Evolution Reaction in Aqueous Batteries

水溶液 阳极 电解质 氧化还原 二甲基亚砜 分子 氢键 动力学 材料科学 化学 电化学 化学工程 无机化学 物理化学 电极 有机化学 量子力学 物理 工程类
作者
Qingshun Nian,Xiaoren Zhang,Yazhi Feng,Shuang Liu,Tianjiang Sun,Shibing Zheng,Xiaodi Ren,Zhanliang Tao,Donghui Zhang,Jun Chen
出处
期刊:ACS energy letters [American Chemical Society]
卷期号:6 (6): 2174-2180 被引量:195
标识
DOI:10.1021/acsenergylett.1c00833
摘要

Aqueous batteries (ABs) have attracted increasing attention because of their inherent safety and low cost. Nevertheless, hydrogen evolution reaction (HER) at the anode presents severe challenges for stable and safe operation of ABs. Instead of passivating the anode surface to hinder HER kinetics, a design strategy is proposed here to suppress the HER via alternating its thermodynamics pathway. Addition of a hydrogen bond acceptor, dimethyl sulfoxide (DMSO) can delay the onset potential of HER by as much as 1.0 V (on titanium mesh). Spectral characterization and molecular dynamics simulation confirm that the formation of hydrogen bonds between DMSO and water molecules can reduce the water activity, thereby suppressing the HER. This strategy has proven to be universal in expanding the electrochemical window of aqueous electrolytes. For instance, unconventional V2+ ↔ V3+ redox processes in Na3V2(PO4)3 (−1.2 V versus Ag/AgCl) can be realized in ABs.
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
云清发布了新的文献求助10
刚刚
wch666发布了新的文献求助10
1秒前
Cheng发布了新的文献求助10
2秒前
手可摘星辰完成签到 ,获得积分10
2秒前
3秒前
3秒前
5秒前
tzj发布了新的文献求助30
6秒前
不想起昵称完成签到 ,获得积分10
7秒前
H7发布了新的文献求助10
8秒前
桐桐应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
顾矜应助Cheng采纳,获得10
10秒前
研友_VZG7GZ应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
小二郎应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
华仔应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
李健应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
852应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
在水一方应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
11秒前
轩辕寄风应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
11秒前
11秒前
凯凯完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
无误发布了新的文献求助10
13秒前
H7完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
科研通AI5应助安安采纳,获得10
14秒前
16秒前
Ava应助雄鹰般的女人采纳,获得10
17秒前
STARY发布了新的文献求助30
17秒前
大Doctor陈发布了新的文献求助10
17秒前
nannan完成签到,获得积分10
17秒前
20秒前
调皮的思松完成签到,获得积分10
21秒前
淡淡涫发布了新的文献求助10
21秒前
zz完成签到 ,获得积分10
22秒前
22秒前
25秒前
左肩微笑发布了新的文献求助10
26秒前
高分求助中
Picture Books with Same-sex Parented Families: Unintentional Censorship 1000
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition 500
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 500
Indomethacinのヒトにおける経皮吸収 400
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 310
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 3979763
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3523767
关于积分的说明 11218570
捐赠科研通 3261233
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1800507
邀请新用户注册赠送积分活动 879121
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 807182