Chelating Additive Regulating Zn‐Ion Solvation Chemistry for Highly Efficient Aqueous Zinc‐Metal Battery

溶剂化 水溶液 化学 无机化学 电池(电) 金属 离子 螯合作用 水溶液中的金属离子 有机化学 物理 量子力学 功率(物理)
作者
Dongming Xu,Xueting Ren,Haoyu Li,Youlian Zhou,Simin Chai,Yining Chen,Hang Li,Lishun Bai,Zhi Chang,Anqiang Pan,Haoshen Zhou
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:63 (21) 被引量:10
标识
DOI:10.1002/anie.202402833
摘要

Abstract Aqueous zinc‐metal batteries (AZMBs) usually suffered from poor reversibility and limited lifespan because of serious water induced side‐reactions, hydrogen evolution reactions (HER) and rampant zinc (Zn) dendrite growth. Reducing the content of water molecules within Zn‐ion solvation sheaths can effectively suppress those inherent defects of AZMBs. In this work, we originally discovered that the two carbonyl groups of N‐Acetyl‐ϵ‐caprolactam (N‐ac) chelating ligand can serve as dual solvation sites to coordinate with Zn 2+ , thereby minimizing water molecules within Zn‐ion solvation sheaths, and greatly inhibit water‐induced side‐reactions and HER. Moreover, the N‐ac chelating additive can form a unique physical barrier interface on Zn surface, preventing the harmful contacting with water. In addition, the preferential adsorption of N‐ac on Zn (002) facets can promote highly reversible and dendrite‐free Zn 2+ deposition. As a result, Zn//Cu half‐cell within N‐ac added electrolyte delivered ultra‐high 99.89 % Coulombic efficiency during 8000 cycles. Zn//Zn symmetric cells also demonstrated unprecedented long life of more than 9800 hours (over one year). Aqueous Zn//ZnV 6 O 16 ⋅ 8H 2 O (Zn//ZVO) full‐cell preserved 78 % capacity even after ultra‐long 2000 cycles. A more practical pouch‐cell was also obtained (90.2 % capacity after 100 cycles). This method offers a promising strategy for accelerating the development of highly efficient AZMBs.
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
yiyi131发布了新的文献求助20
2秒前
5秒前
Guke完成签到,获得积分10
6秒前
Bethune完成签到 ,获得积分10
8秒前
你想不想变成一粒芝麻完成签到,获得积分10
8秒前
和谐为上发布了新的文献求助10
8秒前
10秒前
12秒前
研友_n2r2Kn完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
俞渝发布了新的文献求助30
15秒前
可爱的函函应助gdh采纳,获得10
16秒前
Ann发布了新的文献求助10
17秒前
18秒前
Minerva发布了新的文献求助10
18秒前
闪闪完成签到 ,获得积分10
19秒前
俞渝完成签到,获得积分20
25秒前
28秒前
28秒前
陈晨完成签到,获得积分10
30秒前
31秒前
小马甲应助wxyllxx采纳,获得10
31秒前
33秒前
麻薯头头发布了新的文献求助10
33秒前
34秒前
35秒前
Linyi发布了新的文献求助10
35秒前
mml发布了新的文献求助10
36秒前
琉璃苣应助LC采纳,获得10
39秒前
。。。完成签到,获得积分10
40秒前
40秒前
霖宸羽完成签到,获得积分10
43秒前
田様应助mml采纳,获得10
44秒前
奇奇吃面发布了新的文献求助10
44秒前
我是老大应助wxyllxx采纳,获得10
47秒前
七月不看海完成签到,获得积分10
48秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
48秒前
英姑应助科研通管家采纳,获得10
48秒前
50秒前
充电宝应助等待的道消采纳,获得10
51秒前
高分求助中
Sustainability in Tides Chemistry 2800
Kinetics of the Esterification Between 2-[(4-hydroxybutoxy)carbonyl] Benzoic Acid with 1,4-Butanediol: Tetrabutyl Orthotitanate as Catalyst 1000
The Young builders of New china : the visit of the delegation of the WFDY to the Chinese People's Republic 1000
Rechtsphilosophie 1000
Bayesian Models of Cognition:Reverse Engineering the Mind 888
Handbook of Qualitative Cross-Cultural Research Methods 600
Very-high-order BVD Schemes Using β-variable THINC Method 568
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 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 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3137575
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2788520
关于积分的说明 7787428
捐赠科研通 2444861
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1300110
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 625813
版权声明 601023