Molecularly modulating solvation structure and electrode interface enables dendrite-free zinc-ion batteries

电解质 阳极 溶剂化 枝晶(数学) 阴极 化学工程 电极 电化学 材料科学 化学 离子 无机化学 有机化学 物理化学 几何学 数学 工程类
作者
Xiaoqin Li,Jian Xiang,Hai Liu,Pengfei Wang,Chao Chen,Taotao Gao,Yongqiang Guo,Dan Xiao,Zhaoyu Jin
出处
期刊:Journal of Colloid and Interface Science [Elsevier BV]
卷期号:654 (Pt A): 476-485 被引量:27
标识
DOI:10.1016/j.jcis.2023.10.057
摘要

The performance of aqueous Zn ion batteries (AZIBs) is hindered by the uncontrollable growth of Zn dendrites and side reactions at the Zn anode/electrolyte interface. Here, we introduce low-cost glucosamine hydrochloride (GLA) into the ZnSO4 electrolyte system to modulate the Zn anode/electrolyte interface and the solvation structure of Zn2+, which leads to improved reversibility of Zn plating/striping. Through experimental and theoretical analyses, we demonstrate that GLA molecules could adsorp on the Zn metal surface to form a new interface with reduced active water, effectively suppressing water-induced side reactions. Moreover, after adding GLA, the flux of Zn2+ ions is regulated, the desolvation of the primary [Zn(H2O)6]2+ ions is promoted, and the Zn dendrite growth is significantly inhibited. Consequently, superior cyclic stability with a lower voltage hysteresis is simultaneously achieved in a Zn//Zn symmetric cell. When coupled with the Mn3O4 cathode, the fabricated Zn-Mn batteries with the modified ZnSO4 + GLA electrolyte system deliver boosted capacity, improved long-term cycling stability, and better self-discharge performance. This work provides insight into the development of high-efficient and low-cost electrolytes for high-performance Zn-based energy storage devices.
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
年轻龙猫发布了新的文献求助10
1秒前
呆呆完成签到 ,获得积分10
1秒前
冬谎完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
乖乖猫完成签到,获得积分10
3秒前
yi发布了新的文献求助10
3秒前
momo发布了新的文献求助10
3秒前
落后无声发布了新的文献求助10
3秒前
王哈哈完成签到,获得积分10
4秒前
sevenlalala完成签到,获得积分10
4秒前
li完成签到,获得积分10
5秒前
学术长颈鹿完成签到,获得积分10
6秒前
wangan完成签到,获得积分10
6秒前
xiaoyu完成签到 ,获得积分10
7秒前
7秒前
7秒前
lx完成签到,获得积分10
7秒前
阔达博完成签到,获得积分10
7秒前
Gin应助王小橘采纳,获得10
7秒前
xxx完成签到 ,获得积分10
8秒前
剁手党完成签到,获得积分10
9秒前
列昂尼多夫娜完成签到,获得积分10
9秒前
捞鱼完成签到,获得积分10
10秒前
好大白完成签到 ,获得积分10
10秒前
Nole应助zhang采纳,获得10
10秒前
10秒前
123完成签到 ,获得积分20
10秒前
afeifei完成签到,获得积分10
11秒前
Fan完成签到,获得积分10
11秒前
飞飞完成签到,获得积分10
12秒前
molihuakai应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
执意完成签到 ,获得积分10
12秒前
momo完成签到,获得积分10
12秒前
jjw123完成签到,获得积分10
12秒前
iceeer完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
Joyce完成签到,获得积分10
13秒前
雷雷完成签到,获得积分10
13秒前
空空1213发布了新的文献求助10
13秒前
张章完成签到,获得积分10
13秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Single Cell Analysis of the Tumor Microenvironment Landscape Across the Disease Spectrum of Multiple Myeloma 1000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场现状调查及投资机会研判报告 1000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场规模及竞争格局分析报告 1000
模型平均及其应用 900
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
The Cambridge History of China 英文版16册 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7331837
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8946182
关于积分的说明 18976542
捐赠科研通 6986027
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3216880
关于科研通互助平台的介绍 2383436
邀请新用户注册赠送积分活动 2196569