A Universal Additive Strategy to Reshape Electrolyte Solvation Structure toward Reversible Zn Storage

法拉第效率 材料科学 溶剂化 电解质 电化学 枝晶(数学) 阴极保护 氧化还原 离子 无机化学 化学工程 化学 电极 物理化学 有机化学 冶金 工程类 数学 几何学
作者
Tian Chen Li,YewVon Lim,Xue Liang Li,Songzhu Luo,Congjian Lin,Daliang Fang,Sunwen Xia,Ye Wang,Hui Ying Yang
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:12 (15) 被引量:306
标识
DOI:10.1002/aenm.202103231
摘要

Abstract The benefits of Zn, despite many of its performance advantages (e.g., high theoretical capacity and low redox potential), are compromised by severe side reactions and Zn dendrite growth in aqueous electrolytes, due to the coordinated H 2 O within the Zn 2+ ‐solvation sheath and reactive free water in the bulk electrolyte. Unlike most efforts focused on costly super‐concentrated electrolytes and single additive species, a universal strategy is proposed to boost Zn reversibility in dilute electrolytes via adding carbonyl‐containing organic solvents. Based on experimental investigations and multiscale simulations, the representative electrolyte with a N ‐methyl‐2‐pyrrolidone polar additive is proved to assist in structural reshaping of Zn 2+ ‐solvation and stabilizing the hydrogen bond network of water. This synergy is instrumental in contributing to suppressed water‐induced parasitic reactions and dendrite formation, which enables high average coulombic efficiency of 99.7% over 1000 cycles in an Zn/Cu asymmetric cell, and an ultralong cycling lifespan of 2000 cycles with 99.4% capacity retention in a Zn/VS 2 @SS full cell. Even with an elevated cathodic mass loading (up to 9.5 mg cm ‐2 ), the cycling stability is still maintained. The proposed strategy provides new insight into electrolyte additive design and sheds light on high‐performance Zn‐ion batteries.
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
刚刚
xi关注了科研通微信公众号
刚刚
刚刚
彭于晏应助kkmi采纳,获得10
1秒前
上官若男应助zx采纳,获得10
2秒前
彭川宁发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
一叶知秋完成签到,获得积分10
2秒前
子车茗应助ss采纳,获得30
3秒前
寒冷沛柔发布了新的文献求助10
5秒前
renxuda完成签到,获得积分10
5秒前
咖喱酱发布了新的文献求助10
6秒前
露露子完成签到,获得积分20
7秒前
桐桐应助Natforever采纳,获得10
9秒前
花城给花城的求助进行了留言
9秒前
山羊穿毛衣完成签到,获得积分0
10秒前
11秒前
你快睡吧发布了新的文献求助10
11秒前
光年完成签到,获得积分10
13秒前
韩书琴完成签到,获得积分10
13秒前
华北走地鸡完成签到,获得积分10
14秒前
NSS完成签到,获得积分10
14秒前
xi发布了新的文献求助10
14秒前
李爱国应助kathyzhang采纳,获得10
15秒前
16秒前
时尚浩轩完成签到 ,获得积分10
16秒前
17秒前
17秒前
18秒前
18秒前
19秒前
生动惜灵应助行路1采纳,获得10
19秒前
Natforever发布了新的文献求助10
20秒前
聪慧的迎夏完成签到,获得积分10
20秒前
20秒前
Andy完成签到,获得积分10
20秒前
yhz123发布了新的文献求助10
21秒前
大小可爱应助七盘西采纳,获得20
21秒前
Owen应助666采纳,获得10
21秒前
21秒前
高分求助中
中央政治學校研究部新政治月刊社出版之《新政治》(第二卷第四期) 1000
Hopemont Capacity Assessment Interview manual and scoring guide 1000
Classics in Total Synthesis IV: New Targets, Strategies, Methods 1000
Mantids of the euro-mediterranean area 600
【港理工学位论文】Telling the tale of health crisis response on social media : an exploration of narrative plot and commenters' co-narration 500
Mantodea of the World: Species Catalog Andrew M 500
Insecta 2. Blattodea, Mantodea, Isoptera, Grylloblattodea, Phasmatodea, Dermaptera and Embioptera 500
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 内科学 物理 纳米技术 计算机科学 基因 遗传学 化学工程 复合材料 免疫学 物理化学 细胞生物学 催化作用 病理
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3433948
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3031147
关于积分的说明 8941083
捐赠科研通 2719166
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1491676
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 689372
邀请新用户注册赠送积分活动 685523