“Water‐in‐Sugar” Electrolytes Enable Ultrafast and Stable Electrochemical Naked Proton Storage

电解质 氢铵 电极 电化学 材料科学 质子输运 化学 插层(化学) 化学工程 无机化学 分子 膜 物理化学 有机化学 生物化学 工程类
作者
Zhen Su,Junbo Chen,Wenhao Ren,Haocheng Guo,Chen Jia,Songyan Yin,Junming Ho,Chuan Zhao
出处
期刊:Small [Wiley]
卷期号:17 (40): e2102375-e2102375 被引量:66
标识
DOI:10.1002/smll.202102375
摘要

Abstract Proton is an ideal charge carrier for rechargeable batteries due to its small ionic radius, ultrafast diffusion kinetics and wide availability. However, in commonly used acid electrolytes, the co‐interaction of polarized water and proton (namely hydronium) with electrode materials often causes electrode structural distortions. The hydronium adsorption on electrode surfaces also facilitates hydrogen evolution as an unwanted side reaction. Here, a “water‐in‐sugar” electrolyte with high concentration of glucose dissolved in acid to enable the naked proton intercalation, as well as an extended 3.9 V working potential window, is shown. A glucose‐derived organic thin film is formed on electrode surface upon cycling. Molecular dynamics simulations reveal the significant decrease of free water in bulk electrolytes, while density functional theory calculations indicate that glucose preferentially binds to the electrode surface which can inhibit water adsorption. The scarcity of free water and the protective organic film work in synergy to suppress water interactions with the electrode surface, which enables the naked proton (de)intercalation. The “water‐in‐sugar” electrolyte significantly enhances a MoO 3 electrode for stable cycling over 100 000 times. This facile electrolyte approach opens new avenues to aqueous electrochemistry and energy storage devices.
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
mengyi完成签到 ,获得积分10
1秒前
南风完成签到,获得积分10
2秒前
pj完成签到,获得积分10
4秒前
虾米米0918完成签到 ,获得积分10
5秒前
xixi2517完成签到,获得积分10
8秒前
orixero的应助被johnhan采纳,获得10
10秒前
丘比特的应助被大树采纳,获得10
13秒前
江涸完成签到,获得积分10
14秒前
XY完成签到 ,获得积分10
15秒前
16秒前
驰骋完成签到 ,获得积分10
16秒前
zhangnan完成签到 ,获得积分10
18秒前
整齐盼烟完成签到,获得积分10
19秒前
知秋完成签到 ,获得积分10
21秒前
嘻嘻我完成签到,获得积分10
22秒前
慕夏晚吹风完成签到 ,获得积分10
23秒前
耍酷的冷雪完成签到,获得积分10
24秒前
123完成签到 ,获得积分10
27秒前
Jussie21完成签到,获得积分10
28秒前
不除庭草完成签到 ,获得积分10
30秒前
科研通AI2S的应助被王大橘采纳,获得30
31秒前
一一完成签到 ,获得积分10
32秒前
小井盖完成签到 ,获得积分0
32秒前
刻苦羽毛完成签到 ,获得积分10
32秒前
33秒前
33秒前
zero完成签到,获得积分10
35秒前
烟花弥漫完成签到 ,获得积分10
35秒前
37秒前
勤奋的毛豆完成签到,获得积分10
38秒前
CharlieYue完成签到,获得积分10
38秒前
cai完成签到 ,获得积分10
39秒前
Yang发布了新的文献求助10
41秒前
兴奋的天蓉完成签到 ,获得积分10
41秒前
酷酷的冷安完成签到,获得积分10
41秒前
夏末完成签到 ,获得积分10
42秒前
小马同学完成签到,获得积分20
45秒前
46秒前
wu完成签到 ,获得积分10
48秒前
小悦完成签到 ,获得积分10
50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
Encyclopedia of Modern Artificial Intelligence 1000
Особенности технологий и методов информационно-психологических войн СССР с Великобританией и США в период 1939-1953 гг 1000
Das Matthäusevangelium: Kapitel 1:1–17 1000
IRTSD: Open-Source Data and Toolset for Electromagnetic Transient Analysis of Disturbances and IBR Control Malfunctions in Transmission Systems 1000
Entre Praga y Madrid : los contactos checoslovaco-españoles (1948-1977) 600
A REVIEW OF THE V-22 DYNAMICS VALIDATION PROGRAM 600
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 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8129890
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9532241
关于积分的说明 21593619
捐赠科研通 7711656
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3418043
关于科研通互助平台的介绍 2543729
邀请新用户注册赠送积分活动 2459221