Non-Sacrificial Anionic Surfactant with High HOMO Energy Level as a General Descriptor for Zinc Anode

电解质 材料科学 阳极 肺表面活性物质 法拉第效率 电偶阳极 成核 水溶液 分子 吸附 化学工程 无机化学 冶金 阴极保护 物理化学 有机化学 电极 化学 工程类
作者
Tingting Wei,Zhaoqian Li,Yingke Ren,Hong Zhang,Mingming Wang,Yi He,Peng Tan,Zhaoqian Li,Wei Chen,Linhua Hu
出处
期刊:Energy Storage Materials [Elsevier]
卷期号:70: 103525-103525
标识
DOI:10.1016/j.ensm.2024.103525
摘要

Hydrogen evolution and dendrite growth severely plague the implementation of aqueous zinc-ion batteries. The electrolyte regulation strategy is powerful to alleviate the excrescent reactions of the electrolyte to Zn anode. However, there lacks effective electrolyte approaches for regulating stable and reversible Zn plating/stripping chemistry. Herein, we propose a general principle through evaluating the highest occupied molecular orbital (HOMO) energy level of molecules and employ it as a critical descriptor to select non-sacrificial anionic surfactant electrolyte additives for stabilizing Zn anodes. Benefiting from the high HOMO energy level, the excellent coordination and adsorption effects of the non-sacrificial surfactant additive renders the modulated solvation structure and dynamic molecule-enriched layer on the Zn anode, realizing sustainable regulation effect. The optimized electrolyte reduces water activity, uniforms Zn2+ flux, and stabilizes 3D ion diffusion near the anode/electrolyte interface, leading to the inhibited parasitic reactions and homogenous Zn nucleation and growth. Consequently, a stable and reversible Zn anode is obtained, represented by an ultralong cycling lifespan over 3200 h at 2 mA cm−2/2 mAh cm−2 and high coulombic efficiency of 99.75%. This study provides a general guidance for screening optimal electrolyte additives for high-performance aqueous zinc-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
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
城南烤地瓜完成签到 ,获得积分10
2秒前
隐形白开水完成签到,获得积分10
3秒前
热血狂林发布了新的文献求助10
4秒前
钇铷完成签到,获得积分10
4秒前
6秒前
7秒前
李健的粉丝团团长应助adam采纳,获得10
7秒前
彭于晏应助54489采纳,获得10
10秒前
10秒前
13秒前
13秒前
热血狂林完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
14秒前
哈哈里完成签到 ,获得积分10
15秒前
15秒前
16秒前
零度完成签到,获得积分10
16秒前
liumu发布了新的文献求助10
17秒前
Binbin发布了新的文献求助10
17秒前
科研通AI2S应助沁沁采纳,获得10
17秒前
18秒前
19秒前
贺兰发布了新的文献求助10
19秒前
20秒前
20秒前
CC完成签到,获得积分10
24秒前
好风长吟发布了新的文献求助10
25秒前
彭于晏应助bare采纳,获得10
26秒前
丘比特应助CC采纳,获得10
29秒前
29秒前
白然完成签到,获得积分10
32秒前
32秒前
吃啥呀完成签到 ,获得积分10
32秒前
32秒前
科研通AI2S应助沁沁采纳,获得10
34秒前
吴金旗完成签到,获得积分10
35秒前
Aimee发布了新的文献求助10
36秒前
36秒前
36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 2910970
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2545790
关于积分的说明 6889936
捐赠科研通 2211057
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1174874
版权声明 588039
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 575612