Remolding the Interface Stability for Practical Aqueous Zn/I2 Batteries via Sulfonic Acid‐Rich Electrolyte and Separator Design

电解质 分离器(采油) 材料科学 化学工程 水溶液 电化学 磺酸 阳极 傅里叶变换红外光谱 无机化学 电极 化学 高分子化学 有机化学 物理化学 工程类 物理 热力学
作者
Rui Wang,Yangyang Liu,Qiquan Luo,Peng Xiong,Xuedong Xie,Kuan Zhou,Wenjuan Zhang,Lin Zhang,Hong Jin Fan,Chaofeng Zhang
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:37 (16): e2419502-e2419502 被引量:48
标识
DOI:10.1002/adma.202419502
摘要

The electrolyte-electrode interface plays a crucial role in aqueous Zn/I2 battery and is largely determined by the properties of electrolyte and separator. Here, the synergistic effect of sulfonic acid-rich electrolyte additive and separator impacts the interface stability of Zn/I2 batteries is comprehensively investigated using operando synchrotron-based Fourier-transform infrared spectroscopy, cryo-electron microscopy, and in situ spectroscopy. As a case study, a cost-effective additive known as lignosulfonic acid sodium (LAS) and a flexible sulfonated polyether sulfone membrane are employed to facilitate the formation of a stable solid electrolyte interface (SEI) on the Zn anode and effectively suppress the shuttle effect. The chemisorption of LAS on Zn, its interaction with Zn2+, and the impact on the Zn desolvation process are systematically investigated through both theoretical simulations and operando measurements. Furthermore, the formation of an in situ SEI consisting of ZnS and ZnF2 is identified, which facilitates the uniform nucleation and planar plating of Zn(002), while effectively suppressing detrimental side reactions. Additionally, visualization experiments and in situ spectroscopy confirm that R-SO3- groups effectively impede the shuttle process of I3-/I5- anions through electrostatic repulsion. This work provides valuable insights for designing robust electrolyte interfaces for high-performance aqueous Zn/I2 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
刚刚
隐形曼青应助LK采纳,获得10
刚刚
明亮的嚣完成签到,获得积分10
1秒前
科研通AI6.2应助松林采纳,获得10
1秒前
想躺平的咸鱼人完成签到,获得积分10
1秒前
烟花应助搞怪易形采纳,获得10
1秒前
2秒前
2秒前
等待从阳应助姑娘你站住采纳,获得10
2秒前
犹豫的可冥完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
Dore发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
pancake发布了新的文献求助10
4秒前
Yakamoz发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
滟滟完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
wanci应助安徽梁朝伟采纳,获得10
5秒前
5秒前
5秒前
凡雁完成签到,获得积分10
5秒前
曹琳发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
早日暴富完成签到 ,获得积分10
7秒前
松林发布了新的文献求助10
7秒前
如意小虾米完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
szy发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
10秒前
西部牛仔完成签到,获得积分10
10秒前
松林发布了新的文献求助10
11秒前
无情书萱完成签到,获得积分10
11秒前
科研通AI6.3应助松林采纳,获得10
12秒前
123456发布了新的文献求助10
12秒前
atriumz发布了新的文献求助10
12秒前
小熊维C发布了新的文献求助10
12秒前
明理的凡霜完成签到,获得积分10
12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
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
Signals, Systems, and Signal Processing 610
全相对论原子结构与含时波包动力学的理论研究--清华大学 500
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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6439655
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8253514
关于积分的说明 17567087
捐赠科研通 5497706
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2899320
邀请新用户注册赠送积分活动 1876140
关于科研通互助平台的介绍 1716642