Achieving Bichelating Solvation Structure toward Fast Charging and Long Lifespan Aqueous Zn‐Ion Batteries

溶剂化 材料科学 位阻效应 水溶液 电解质 阳极 化学物理 工作(物理) 离子 化学工程 溶剂 碳纤维 动力学 储能 纳米技术 侧链 分子动力学 结构稳定性 计算化学 电子结构 合理设计 设计要素和原则 催化作用 溶剂化壳 溶剂效应 自愈水凝胶
作者
Jingxuan Ren,Dongdong Wang,Qingying Li,Yizhou Liu,Xinli Guo,Qianyi Ma,Yihang Nie,Haozhen Dou,Dongxin Wang,Dan Luo,Zhongwei Chen
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:38 (9): e05049-e05049 被引量:14
标识
DOI:10.1002/adma.202505049
摘要

Abstract Design optimized solvation structure of hydrated Zn 2+ is an effective strategy for stabilizing Zn anodes and achieving decent performance for practical aqueous Zn‐ion batteries (AZIBs). However, the mechanism for precise targeted design of solvation structures remains unclear. This study employs a space‐confined regulation strategy through carbon chain shortening and amino migration to unveil the correlation between molecular conformation evolution and solvent sheath design. The findings demonstrate that carbon chain shortening and amino migration synergistically induce steric hindrance decrement, driving the transition from monopolar configuration to bisolvation‐sheath‐bichelation (BSB) configuration. The BSB structure facilitates Zn 2+ migration through electrostatic repulsion induced by dual Zn 2+ coordination, while enhancing Zn deposition/stripping kinetics via competitive anion desolvation. As a result, the Zn//Zn symmetric cell exhibits decent rate capability up to 30 mA cm −2 and remarkable stability for 3600 hours under 5 mA cm −2 and 5 mAh cm −2 . Moreover, the BSB structure has shown substantial enhancement in the cycling stability of Zn//V 2 O 5 cells with 80% capacity retention after 1800 cycles at 2 A g −1 . This work not only offers a new bichelation solvation structure design strategy, but also provides insights for​ electrolyte engineering in the related energy storage and conversion area.
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
朴素金毛完成签到,获得积分10
1秒前
放逐心灵完成签到,获得积分20
1秒前
幽默毛衣发布了新的文献求助10
1秒前
Jasper应助LYX采纳,获得10
1秒前
2秒前
安静老四完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
SciGPT应助晴天娃娃采纳,获得10
3秒前
NexusExplorer应助定格采纳,获得10
4秒前
4秒前
Jasper应助夏夏采纳,获得10
5秒前
tr完成签到,获得积分20
5秒前
阿豪发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
5秒前
明理若枫发布了新的文献求助10
5秒前
查理发布了新的文献求助10
6秒前
乐乐应助雾海上的旅人采纳,获得10
6秒前
酸奶完成签到 ,获得积分10
7秒前
Mm完成签到,获得积分10
8秒前
lily88完成签到,获得积分20
9秒前
9秒前
9秒前
zhdjj发布了新的文献求助10
9秒前
翻糖顺利毕业完成签到,获得积分10
10秒前
kondoriiza完成签到,获得积分10
10秒前
现代的南风完成签到 ,获得积分10
10秒前
上官若男应助幽默毛衣采纳,获得10
11秒前
零a发布了新的文献求助10
11秒前
Dylan完成签到,获得积分10
11秒前
科研老周完成签到,获得积分10
12秒前
qinxuejun发布了新的文献求助10
12秒前
风吹独自凉完成签到,获得积分0
13秒前
13秒前
14秒前
14秒前
顽石发布了新的文献求助10
14秒前
定格完成签到,获得积分10
15秒前
怡然的怀莲完成签到,获得积分10
15秒前
夏夏完成签到,获得积分10
15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
China Pluperfect I: Epistemology of Past and Outside in Chinese Art 520
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Cosmos as Art Object: Studies in Plato's Timaeus and Other Dialogues 500
What is the Future of Psychotherapy in Digital Age? Technology, AI Bots, and Psychotherapy after Covid 444
Management and the Arts 310
Teaching Social and Emotional Learning in Physical Education 300
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 7634820
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9208909
关于积分的说明 19750140
捐赠科研通 7202865
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3275133
关于科研通互助平台的介绍 2436999
邀请新用户注册赠送积分活动 2272066