Bio‐Inspired Aspartic Acid Additive Enables Stable Aqueous Zinc‐Metal Batteries

水溶液 材料科学 成核 阳极 胺气处理 羧酸盐 分子 化学工程 人口 天冬氨酸 无机化学 接受者 组合化学 过电位 过氧化氢 催化作用 纳米技术 手性(物理) 质子化
作者
Tingting Li,Hailong Zhang,Shenqi Zhao,Yuyi Wang,Tingting Deng,Yangfeng Cui,Ming Zhang,Jinju Chen,Jie Zhu
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:36 (37) 被引量:2
标识
DOI:10.1002/adfm.202531095
摘要

ABSTRACT Aqueous zinc‐metal batteries (AZMBs) offer compelling advantages in low cost and safety, yet their practical deployment is hindered by hydrogen evolution, corrosion, unstable electrode–electrolyte interfaces, and dendritic zinc (Zn) growth. Here, we report aspartic acid (ASP), a biocompatible and low‐cost additive, to stabilize the interfacial chemistry of Zn anodes in AZMBs. With dual carboxylate and amine functionalities, ASP acts as both a hydrogen‐bond donor and acceptor and preferentially adsorbs on the Zn anode, where it disrupts the interfacial hydrogen‐bond network, suppresses proton hopping and hydrogen evolution, and furnishes anchoring sites that homogenize Zn 2+ nucleation and growth. Combined experiments and calculations reveal that ASP partially replaces and reduces the population of interfacial free H 2 O molecules near the inner Helmholtz plane, and mitigates local electric‐field amplification and concentration gradients on the Zn anode surface. As a result, the stabilized interface simultaneously suppresses dendritic growth and corrosive issues, enabling Zn||Zn symmetric cells to cycle stably for >5000 h at 1 mA cm −2 and 1 mAh cm −2 , and for 2000 h at 5 mA cm −2 and 5 mAh cm −2 . Notably, it enables stable cycling of ∼0.6 Ah Zn||I 2 pouch cells for over 300 cycles with a high 98.9% capacity retention. Collectively, this bio‐inspired additive strategy establishes a practical and broadly applicable pathway to reversible AZMBs.
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
kkk完成签到 ,获得积分20
刚刚
硅基生物完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
我不是龙鸣完成签到 ,获得积分10
1秒前
2秒前
3秒前
3秒前
奕剑听雨完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
SciGPT应助紧张的海露采纳,获得10
5秒前
byho发布了新的文献求助10
6秒前
noob发布了新的文献求助10
6秒前
华仔应助余俊杰哥不要采纳,获得10
6秒前
尾巴抓不住我完成签到,获得积分20
6秒前
7秒前
迷你的蜜蜂给迷你的蜜蜂的求助进行了留言
7秒前
7秒前
8秒前
JIOct发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
Lucas应助火龙果酱黑松露采纳,获得10
8秒前
8秒前
9秒前
9秒前
奕剑听雨发布了新的文献求助10
9秒前
纽贝尔完成签到 ,获得积分10
10秒前
66发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
顾矜应助Heaven采纳,获得10
12秒前
12秒前
12秒前
niniyiya发布了新的文献求助10
13秒前
byho完成签到,获得积分10
13秒前
Hello应助yi采纳,获得10
15秒前
LX发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
叫兽发布了新的文献求助10
15秒前
Twonej应助傻子采纳,获得20
16秒前
16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
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
The Cambridge History of China 英文版16册 600
作者名:Kristopher P. Plain,悉尼大学的,目前只能查到其四篇论文,想找到其博士论文 550
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 7330074
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8944372
关于积分的说明 18973109
捐赠科研通 6985214
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3216657
关于科研通互助平台的介绍 2383253
邀请新用户注册赠送积分活动 2196196