Dual‐Function Electrolyte Additive Design for Long Life Alkaline Zinc Flow Batteries

材料科学 电解质 碱性电池 功能(生物学) 无机化学 化学工程 纳米技术 冶金 电极 化学 物理化学 进化生物学 工程类 生物
作者
Rene Ling,Zixuan Zhu,Peng Kang,Junkai Fang,Wenhao Zou,Qixuan Li,Yulin Liu,Qinshan Zhu,Ning Lin,Tongwen Xu,Zhengjin Yang
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
被引量:1
标识
DOI:10.1002/adma.202404834
摘要

Abstract Alkaline zinc‐based flow batteries (AZFBs) have emerged as a promising electrochemical energy storage technology owing to Zn abundance, high safety, and low cost. However, zinc dendrite growth and the formation of dead zinc greatly impede the development of AZFBs. Herein, we propose a dual‐function electrolyte additive strategy to regulate zinc nucleation and mitigate the hydroxide corrosion of zinc depositions for stable AZFBs. This strategy, as exemplified by urea, introduces an electrolyte additive to coordinate with Zn 2+ /Zn with proper strength, slowing zinc deposition kinetics to induce uniform nucleation and protecting the deposited zinc surface from attack by hydroxide ions through preferable adsorption. The zincate complexes with urea were identified to be Zn(OH) 2 (urea)(H 2 O) 2 and Zn 2 (OH) 4 (H 2 O) 4 (urea), which exhibit slow zinc deposition kinetics, allowing instantaneous nucleation. Our results reveal an additional energy barrier of 1.29 eV for the subsequent adsorption of an OH − group when a urea molecule absorbs on the zinc cluster, significantly mitigating the formation of dead zinc. Consequently, prolonged cell cycling of the prototype alkaline zinc‐iron flow battery demonstrates stable operation for over 130 hours and an average coulombic efficiency of 98.5%. We anticipate that this electrolyte additive strategy will pave the way for developing highly stable AZFBs. This article is protected by copyright. All rights reserved
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
佳佳发布了新的文献求助20
刚刚
刚刚
蛀牙牙完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
清爽傲云发布了新的文献求助10
1秒前
3秒前
今后应助拥有八根情丝采纳,获得10
4秒前
4秒前
shangxinyu完成签到,获得积分20
4秒前
5秒前
6秒前
Marine发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
plf发布了新的文献求助20
6秒前
知性的真完成签到,获得积分10
7秒前
佳佳完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
10秒前
毛毛虫发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
zpz发布了新的文献求助30
11秒前
小马甲应助陌姌采纳,获得10
12秒前
婉约清扬完成签到 ,获得积分10
12秒前
13秒前
赘婿应助你好吗采纳,获得10
13秒前
lanlan发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
NARUTO发布了新的文献求助30
14秒前
勤恳的磬发布了新的文献求助10
14秒前
蜡笔小新完成签到 ,获得积分10
15秒前
15秒前
传奇3应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
思源应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
吴彦祖应助科研通管家采纳,获得20
16秒前
Ava应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
斯文败类应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
慕青应助SCIDING采纳,获得10
16秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
星辰大海应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
高分求助中
One Man Talking: Selected Essays of Shao Xunmei, 1929–1939 1000
A Chronicle of Small Beer: The Memoirs of Nan Green 1000
From Rural China to the Ivy League: Reminiscences of Transformations in Modern Chinese History 900
Migration and Wellbeing: Towards a More Inclusive World 900
Eric Dunning and the Sociology of Sport 850
Operative Techniques in Pediatric Orthopaedic Surgery 510
The Making of Détente: Eastern Europe and Western Europe in the Cold War, 1965-75 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 材料科学 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 基因 遗传学 物理化学 催化作用 免疫学 细胞生物学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2911632
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2546791
关于积分的说明 6892591
捐赠科研通 2211750
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1175279
版权声明 588140
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 575724