亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Fukui Function‐Engineered Gel Electrolytes: Thermodynamic/Kinetic‐Synergistic Regulation for Long‐Cycling Zinc Metal Batteries

电解质 材料科学 吉布斯自由能 化学工程 溶剂化 储能 无机化学 热力学 化学 物理化学 溶剂 有机化学 电极 工程类 功率(物理) 物理
作者
Yiwen Zhang,Zhuo Hao,Peixian Lei,Dajiang Tang,Qiang Hu,Xiaoyang Du,Caijun Zheng,Jialin Yang,Zhen‐Yi Gu,Jingxin Zhao,Silu Tao,Xing‐Long Wu
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
标识
DOI:10.1002/adma.202508722
摘要

Abstract While traditional gel electrolytes address critical issues such as electrolyte leakage and dendrite growth in zinc metal batteries (ZMBs), their intrinsic inability to suppress the competing hydrogen evolution reaction (HER) remains a fundamental limitation. Herein, a Fukui function‐guided molecular engineering approach is proposed to develop a gel electrolyte (HG‐3TP) with higher Gibbs free energy of HER ( ΔG HER ). The reduced electrophilic Fukui function inhibits Zn electron extraction while participating in Zn 2 ⁺ solvation to decrease free water activity. Simultaneously, attenuated nucleophilic Fukui function creates an inert barrier on Zn anodes, raising H⁺ desorption energy and lowering proton diffusion. These synergistic effects suppress the Volmer / Heyrovsky step, significantly increasing ΔG HER and inhibiting HER. Meanwhile, optimized interfacial energetics facilitate uniform Zn plating/stripping while maintaining cathode compatibility. As a result, Zn batteries with HG‐3TP exhibit excellent long‐term cycling stability, achieving 4,000 h in Zn||Zn symmetric cells and maintaining operation for 710 h at 60 °C, while demonstrating 83.5% capacity retention over 11 000 cycles in Zn||VO 2 full cells. This work establishes a thermodynamics‐kinetics orchestrated paradigm through Fukui function‐guided electrolyte design, advancing ultrastable ZMBs for scalable energy storage.
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
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
3秒前
31秒前
充电宝应助521采纳,获得10
48秒前
1分钟前
矢思然发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
量子星尘发布了新的文献求助10
1分钟前
zyx8完成签到,获得积分10
1分钟前
我是老大应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
慕青应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
2分钟前
多边棱发布了新的文献求助10
2分钟前
2分钟前
521发布了新的文献求助10
2分钟前
慕青应助521采纳,获得10
2分钟前
清风_breeze发布了新的文献求助10
2分钟前
大模型应助zyx8采纳,获得10
2分钟前
李爱国应助清风_breeze采纳,获得10
2分钟前
3分钟前
3分钟前
落落洛栖发布了新的文献求助10
3分钟前
橘橘橘子皮完成签到 ,获得积分10
3分钟前
栗子完成签到,获得积分10
3分钟前
3分钟前
平心定气完成签到 ,获得积分10
3分钟前
3分钟前
小莫发布了新的文献求助10
3分钟前
4分钟前
量子星尘发布了新的文献求助50
4分钟前
上官若男应助粥粥采纳,获得10
5分钟前
上官若男应助粥粥采纳,获得10
5分钟前
科研通AI5应助粥粥采纳,获得10
5分钟前
星辰大海应助粥粥采纳,获得10
5分钟前
迷路的沛芹完成签到 ,获得积分10
5分钟前
精明玲完成签到 ,获得积分10
5分钟前
all应助袁青寒采纳,获得10
5分钟前
Akim应助科研通管家采纳,获得10
5分钟前
桥西小河完成签到 ,获得积分10
5分钟前
共享精神应助忘川采纳,获得10
5分钟前
本尼脸上褶子完成签到 ,获得积分10
6分钟前
高分求助中
计划经济时代的工厂管理与工人状况(1949-1966)——以郑州市国营工厂为例 500
Sociologies et cosmopolitisme méthodologique 400
Why America Can't Retrench (And How it Might) 400
Another look at Archaeopteryx as the oldest bird 390
Partial Least Squares Structural Equation Modeling (PLS-SEM) using SmartPLS 3.0 300
Two New β-Class Milbemycins from Streptomyces bingchenggensis: Fermentation, Isolation, Structure Elucidation and Biological Properties 300
Modern Britain, 1750 to the Present (第2版) 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 催化作用 遗传学 冶金 电极 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4640012
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4032951
关于积分的说明 12476364
捐赠科研通 3720511
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2053365
邀请新用户注册赠送积分活动 1084501
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 966350