Multifunctionalized Supramolecular Cyclodextrin Additives Boosting the Durability of Aqueous Zinc-Ion Batteries

材料科学 环糊精 水溶液 电解质 溶剂化 吸附 离子 化学工程 有机化学 冶金 电极 化学 物理化学 工程类
作者
Zhang Zhaolong,Dan Luo,Rongkun Sun,Yizhan Gao,Da Wang,Zhi Li,Xinyuan Kang
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:16 (14): 17626-17636 被引量:13
标识
DOI:10.1021/acsami.4c01180
摘要

The poor cycling stability of aqueous zinc-ion batteries hinders their application in large-scale energy storage due to uncontrollable dendrite growth and harmful hydrogen evolution reactions. Here, we designed and synthesized an electrolyte additive, N-methylimidazolium-β-cyclodextrin p-toluenesulfonate (NMI-CDOTS). The cations of NMI-CD+ are more easily adsorbed on the abrupt Zn surface to regulate the deposition of Zn2+ and reduce dendrite generation under the combined action of the unique cavity structure with abundant hydroxyl groups and the electrostatic force. Meanwhile, p-toluenesulfonate (OTS-) is able to change the Zn2+ solvation structure and suppress the hydrogen evolution reaction by the strong interaction of Zn2+ and OTS-. Benefiting from the synergistic role of NMI-CD+ and OTS-, the Zn||Zn symmetric cell exhibits superior cycling performance as high as 3800 h under 1 mA cm-2 and 1 mA h cm-2. The Zn||V2O5 full battery also shows a high specific capacity (198.3 mA h g-1) under 2.0 A g-1 even after 1500 cycles, and its Coulomb efficiency is nearly 100% during the charging and discharging procedure. These multifunctional composite strategies open up possibilities for the commercial application of 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
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
慕青应助rwewe采纳,获得10
刚刚
1111发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
完美的流沙完成签到,获得积分10
2秒前
帅气寒香发布了新的文献求助10
2秒前
我是老大应助shangchen采纳,获得10
2秒前
bkagyin应助PERSEVERE采纳,获得10
2秒前
3秒前
4秒前
4秒前
4秒前
钟鱼完成签到,获得积分10
5秒前
英姑应助xxxxx采纳,获得10
5秒前
哈哈发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
kk发布了新的文献求助10
9秒前
情怀应助欣欣采纳,获得10
9秒前
Owen应助riverhejiang采纳,获得30
10秒前
10秒前
CYL07完成签到 ,获得积分10
10秒前
Felicity发布了新的文献求助10
11秒前
hzpaizj关注了科研通微信公众号
11秒前
ZhangBOY发布了新的文献求助10
12秒前
ftinscience发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
13秒前
狗德拜完成签到,获得积分20
14秒前
shiwo110完成签到,获得积分10
14秒前
15秒前
15秒前
外星人发布了新的文献求助10
15秒前
shihui发布了新的文献求助10
16秒前
Owen应助内向的朝雪采纳,获得10
16秒前
17秒前
janechou发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
上官若男应助徐风而来采纳,获得10
17秒前
丰富广缘发布了新的文献求助10
18秒前
直率雅琴完成签到,获得积分20
18秒前
19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
Kinesiophobia : a new view of chronic pain behavior 3000
Les Mantodea de guyane 2500
Molecular Biology of Cancer: Mechanisms, Targets, and Therapeutics 2000
Standard: In-Space Storable Fluid Transfer for Prepared Spacecraft (AIAA S-157-2024) 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 510
Discrete-Time Signals and Systems 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5948826
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7118154
关于积分的说明 15913428
捐赠科研通 5081759
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2732213
邀请新用户注册赠送积分活动 1692603
关于科研通互助平台的介绍 1615456