Manipulating Interphase Chemistry for Aqueous Zn Stabilization: The Role of Supersaturation

过饱和度 成核 水溶液 阳极 电解质 法拉第效率 化学工程 结晶 化学 无机化学 材料科学 电极 冶金 物理化学 有机化学 工程类
作者
Qinyang Wang,Zhaoyu Zhang,Zuyang Hu,Wencheng Du,Yufei Zhang,Minghui Ye,Zhipeng Wen,Yongchao Tang,Xiaoqing Liu,Chengchao Li
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
被引量:6
标识
DOI:10.1002/anie.202420772
摘要

The limited cycling durability of Zn anode, attributed to the absence of a robust electrolyte‐derived solid electrolyte interphase (SEI), remains the bottleneck for the practical deployment of aqueous zinc batteries. Herein, we highlight the role of local supersaturation in governing the fundamental crystallization chemistry of Zn4SO4(OH)6·xH2O (ZSH) and propose a subtle supersaturation‐controlled morphology strategy to tailor the interphase chemistry of Zn anode. By judiciously creating local high‐supersaturation environment with organic caprolactam to manipulate the precipitation manner of zinc sulfate hydroxide (ZSH), lattice‐lattice matched heterogeneous nucleation of ZSH (001) and Zn (002) is realized in aqueous ZnSO4, producing a dense, pseudo‐coincidence interface capable of functioning as decent SEI. The plating/stripping efficacy of Zn is significantly boosted, as reflected by the great improvement of the initial (from 59.9% to 84.1%) and average (from 94.0% to 99.2%) coulombic efficiency. Accordingly, the cyclic endurance of Zn anode is prolonged from 50 h to over 7000 h at 0.5 mA cm‐2/1 mAh cm‐2, witnessing 140‐fold lifespan extension. Profiting from supersaturation‐mediated Zn stabilization, the performance deterioration of zinc‐vanadium batteries is also alleviated, even with a low N/P ratio of 4.4. This work is anticipated to deepen current understanding on the control of the anodic chemistry.
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
白山茶完成签到,获得积分10
刚刚
阿巴完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
1秒前
缥缈巧蕊发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
weidan1993发布了新的文献求助10
2秒前
Jasper应助七七采纳,获得10
2秒前
2秒前
Ava应助小未来采纳,获得10
2秒前
buder发布了新的文献求助10
2秒前
奋斗小猫咪完成签到 ,获得积分10
3秒前
3秒前
大模型应助xdl采纳,获得10
3秒前
Yiyi完成签到,获得积分10
3秒前
orixero应助森莫莓采纳,获得30
3秒前
SciGPT应助JLL丽丽采纳,获得10
3秒前
筷取水饺发布了新的文献求助10
4秒前
春分夏至发布了新的文献求助10
4秒前
vivid完成签到,获得积分10
4秒前
现代孤萍完成签到,获得积分10
4秒前
所所应助热心阑悦采纳,获得10
4秒前
汉堡包应助今天真棒采纳,获得10
4秒前
云隐发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
摇一摇完成签到,获得积分10
5秒前
HY发布了新的文献求助10
5秒前
orixero应助gzl采纳,获得10
5秒前
科研小白完成签到,获得积分10
5秒前
7秒前
记忆里的阳光完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
科研通AI6.2应助怡然芝麻采纳,获得10
8秒前
Ashore发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
航航发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
李爱国应助vivid采纳,获得10
8秒前
outlander发布了新的文献求助10
8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
Industrial Hydraulics Manual (7th edition) 800
Physiologic races of the downy mildew fungus on soybeans in North Carolina 800
Rosenblum, Global Change Biology 800
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 800
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 化学工程 工程类 有机化学 物理 复合材料 生物化学 内科学 细胞生物学 基因 遗传学 免疫学 冶金 光电子学 癌症研究
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7775167
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9317096
关于积分的说明 20354787
捐赠科研通 7361481
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3317913
关于科研通互助平台的介绍 2466137
邀请新用户注册赠送积分活动 2333218