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Hydrated Eutectic Electrolyte with Ligand‐Oriented Solvation Shell to Boost the Stability of Zinc Battery

电解质 材料科学 共晶体系 阳极 电池(电) 化学工程 溶剂化壳 溶剂化 配体(生物化学) 水溶液 无机化学 阴极 高氯酸盐 电化学 剥离(纤维) 电镀(地质) 溶剂 离子 冶金 化学 电极 有机化学 物理化学 复合材料 微观结构 受体 功率(物理) 工程类 地质学 物理 量子力学 生物化学 地球物理学
作者
Mingming Han,Jiwu Huang,Xuesong Xie,Tian Chen Li,Jiangtao Huang,Shuquan Liang,Jiang Zhou,Hong Jin Fan
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:32 (25) 被引量:137
标识
DOI:10.1002/adfm.202110957
摘要

Abstract Despite the substantial progress in cathode materials in the past few years, rechargeable zinc batteries (RZBs) are plagued by rapid performance degradation due to dendrite formation and notorious side reactions at the Zn anode side. Here, an optimized hydrated eutectic electrolyte (HEE) system containing methylsulfonylmethane, zinc perchlorate, and water, in which an organic ligand coordinated the solvation shell of Zn ions with water molecules constituting the eutectic network, is proposed. Compared to common aqueous solutions, this HEE system is proven effective in promoting the smooth Zn deposition and plating/stripping reversibility as well as suppressing side reactions. The vanadium‐based zinc batteries based on this new HEE exhibit exceptionally high‐capacity retention (≈100% retention even after 1600 cycles at a relatively small current density of 1000 mA g −1 ). This study offers a new type of electrolyte for RZBs and a deep understanding of the effect of Zn 2+ solvent sheath structure on the cycle reversibility.
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