Unveiling the Mysteries: Acetonitrile’s Dance with Weakly‐Solvating Electrolytes in Shaping Gas Evolution and Electrochemical Performance of Zinc‐ion Batteries

乙腈 电化学 电解质 离子 舞蹈 无机化学 化学 材料科学 化学工程 电极 有机化学 物理化学 工程类 艺术 文学类
作者
Zhenrui Wu,Yihu Li,Amardeep Amardeep,Yijia Shao,Yue Zhang,Jian Zou,Liping Wang,Jingliang Xu,Dawid Kasprzak,Evan J. Hansen,Jian Liu
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
标识
DOI:10.1002/anie.202402206
摘要

Aqueous Zn‐metal battery (AZMB) is a promising candidate for future large‐scale energy storage with commendable capacity, exceptional safety characteristics, and low cost. Acetonitrile (AN) has been widely used as an effective electrolyte contituent to improve AZMBs’ performance. However, its functioning mechanisms remain unclear. In this study, we unveiled the critical roles of AN in AZMBs via comparative in‐situ electrochemical, gaseous, and morphological analyses. Despite its limited ability to solvate Zn ions, AN modulated Zn‐ion solvation sheath with increased anions and decreased water, achieving a weakly‐solvating electrolyte. As a result, the Zn||Zn cell with AN addition exhibited a 63 times longer cycle life than cell without AN and achieved a 4 Ah cm‐2 accumulated capacity with no H2 generation. In V2O5||Zn cells, for the first time, AN suppressing CO2 generation, elevating CO2‐starting voltage from 2→2.44 V (H2: 2.43→2.55 V) was discovered. AN‐impeded transit and Zn‐side deposition of dissolved vanadium ions, known as “crosstalk,” ameliorated inhomogeneous Zn deposition and dendritic Zn growth. At last, we demonstrated a AN‐enabled high‐areal‐capacity AZMB (3.3 mAh cm‐2) using high‐mass‐loading V2O5 cathode (26 mg cm‐2). This study shed light on strategy of constructing fast‐desolvation electrolytes and offered insights for future electrolyte accommodation for high‐voltage AZMB cathodes.
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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
852应助大侦探皮卡丘采纳,获得10
1秒前
thh发布了新的文献求助10
1秒前
成就的涵菡完成签到 ,获得积分10
2秒前
田様应助小陈爱科研采纳,获得10
3秒前
3秒前
3秒前
不奈何发布了新的文献求助10
4秒前
7秒前
bohn123完成签到 ,获得积分10
8秒前
坚定绿竹发布了新的文献求助10
8秒前
忐忑的舞蹈完成签到 ,获得积分10
10秒前
10秒前
12秒前
13秒前
14秒前
不奈何完成签到,获得积分10
14秒前
彭于晏应助zorro3574采纳,获得10
15秒前
尼古拉斯大唯关注了科研通微信公众号
15秒前
16秒前
16秒前
17秒前
17秒前
酷波er应助坚定绿竹采纳,获得30
20秒前
22秒前
23秒前
25秒前
25秒前
闪电侠完成签到 ,获得积分10
26秒前
小陈爱科研完成签到,获得积分20
26秒前
沉静凝蝶发布了新的文献求助10
28秒前
30秒前
33秒前
35秒前
沉静凝蝶完成签到,获得积分20
35秒前
Ava应助成就的涵菡采纳,获得10
35秒前
zzzzzzy发布了新的文献求助10
36秒前
Beebee24完成签到,获得积分10
38秒前
CodeCraft应助蓝桉采纳,获得10
39秒前
39秒前
高分求助中
Thermodynamic data for steelmaking 3000
Manual of Clinical Microbiology, 4 Volume Set (ASM Books) 13th Edition 800
Counseling With Immigrants, Refugees, and Their Families From Social Justice Perspectives pages 800
Electrochemistry 500
Statistical Procedures for the Medical Device Industry 400
藍からはじまる蛍光性トリプタンスリン研究 400
Cardiology: Board and Certification Review 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2367864
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2076711
关于积分的说明 5195976
捐赠科研通 1803818
什么是DOI,文献DOI怎么找? 900656
版权声明 558053
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 480666