Component Fluctuation Modulated Gelation Effect Enable Temperature Adaptability in Zinc‐Ion Batteries

材料科学 组分(热力学) 适应性 离子 化学工程 纳米技术 化学物理 热力学 冶金 有机化学 生态学 化学 物理 工程类 生物
作者
Shanguo Ji,Hao Luo,Shuo Qin,Xinyue Zhang,Yuanyuan Hu,Weiwei Zhang,Jianchao Sun,Jing Xu,Haijiao Xie,Zhenhua Yan,Kai Yang
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
标识
DOI:10.1002/aenm.202400063
摘要

Abstract The active H 2 O and slow ion kinetics behavior deteriorate the performance of aqueous zinc‐ion batteries at a wide temperature range, even in hydrogel electrolyte. Herein, a component fluctuation modulated gelation effect is applied to optimize Zn 2+ solvation structure, realizing a balance between H 2 O activity limitation and Zn 2+ kinetics retention. The as‐prepared hydrogel electrolyte via in situ copolymerization of [2‐(methacryloyloxy)ethyl] dimethyl‐(3‐sulfopropyl) and acrylamide in the electrolyte salt matrix facilitates stable overall performance at both normal and low temperatures. Theoretical calculations and experimental results attest that polymer functional groups exhibit a higher efficacy in substituting bound water in the Zn 2+ solvated shell with the polymer content increasement, thereby alleviating water‐associated parasitic reactions. Furthermore, the hydrogel with abundant zwitterionic groups not only interacts with H 2 O to limit hydrolysis, but also constructs separated ionic migration channels to promote uniform and fast Zn 2+ transport. As a result, the hydrogel electrolytes promote stable Zn 2+ plating/stripping behaviors over 1050 h and 3000 h at 25 and −20 °C, respectively. The full batteries achieve a capacity retention of 98.8% over 2000 cycles at 25 °C and stably cycle for 600 times at −20 °C. This work yields novel insights into the development and design of hydrogel electrolytes.
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
花弄影完成签到,获得积分20
刚刚
4秒前
整齐醉波完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
6秒前
长情的谷雪完成签到,获得积分10
8秒前
从前从前完成签到,获得积分10
9秒前
坚强的思松完成签到,获得积分10
9秒前
梓歆发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
10秒前
charry发布了新的文献求助50
11秒前
12秒前
CipherSage应助秀丽烧鹅采纳,获得10
13秒前
靡靡之音发布了新的文献求助10
13秒前
乐乐应助忧虑的电话采纳,获得30
13秒前
罗_应助谨慎的访云采纳,获得10
14秒前
15秒前
Lylex应助勤恳亦云采纳,获得10
15秒前
爆米花应助葭月十七采纳,获得10
15秒前
17秒前
卡其色的小鼠关注了科研通微信公众号
17秒前
111发布了新的文献求助10
17秒前
汉堡包应助滕侑林采纳,获得10
18秒前
19秒前
19秒前
李健的粉丝团团长应助t6采纳,获得30
19秒前
20秒前
陈如馨完成签到,获得积分20
20秒前
yuyu发布了新的文献求助10
20秒前
penunt_发布了新的文献求助30
21秒前
阿大呆呆发布了新的文献求助30
21秒前
22秒前
fasf完成签到,获得积分20
23秒前
13654135090完成签到,获得积分10
24秒前
天顺发布了新的文献求助30
24秒前
24秒前
Mr.Ren发布了新的文献求助10
25秒前
sophia1211发布了新的文献求助10
25秒前
谨慎的访云完成签到,获得积分20
26秒前
高分求助中
Manual of Clinical Microbiology, 4 Volume Set (ASM Books) 13th Edition 1000
Sport in der Antike 800
De arte gymnastica. The art of gymnastics 600
Berns Ziesemer - Maos deutscher Topagent: Wie China die Bundesrepublik eroberte 500
Stephen R. Mackinnon - Chen Hansheng: China’s Last Romantic Revolutionary (2023) 500
Sport in der Antike Hardcover – March 1, 2015 500
Boris Pesce - Gli impiegati della Fiat dal 1955 al 1999 un percorso nella memoria 500
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 2422351
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2111613
关于积分的说明 5345840
捐赠科研通 1839115
什么是DOI,文献DOI怎么找? 915514
版权声明 561201
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 489659