Polyoxotungstate Featuring Zinc‐Ion‐Triggered Structural Transformation as An Efficient Electrolyte Additive for Aqueous Zinc‐Ion Batteries

阳极 电解质 水溶液 拉曼光谱 枝晶(数学) 化学工程 无机化学 材料科学 电偶阳极 电池(电) 化学 图层(电子) 电化学 纳米技术 电极 阴极保护 冶金 物理化学 功率(物理) 物理 几何学 数学 量子力学 光学 工程类
作者
Yi Chen,Ze‐Xun Zhang,Pingwei Cai,Ping‐Wei Cai,Zheng‐Wei Guo,Zhi‐Wen Lu,Cai Sun,Jun‐Xiang Chen,Jun‐Xiang Chen,Jun‐Xiang Chen,Zhen‐Hai Wen,Shou‐Tian Zheng
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:64 (8): e202420284-e202420284 被引量:26
标识
DOI:10.1002/anie.202420284
摘要

Abstract It is promising but still challenging for the widespread application of aqueous zinc batteries due to the poor reversibility of the zinc anode caused by prevalent dendrite growth and pronounced interfacial side reactions. Herein, we report a rare soluble and water‐stable high‐nuclearity {Nd 9 Si 4 W 39 } polyoxotungstate. Interestingly, upon encountering Zn 2+ ions, the discrete {Nd 9 Si 4 W 39 } nanocluster undergoes a structural transformation to form an infinitely extended cluster‐based {[Zn(H 2 O) 4 ] 3 [Nd 9 Si 4 W 39 ] 2 } two‐dimensional honeycomb layer, with which atomic‐level Zn 2+ ion effects in reconstructing the layer are determined. More interestingly, we demonstrate that the structural transformation property renders the {Nd 9 Si 4 W 39 } cluster an efficient electrolyte additive for aqueous zinc batteries, enabling the formation of the 2D layer as a protective layer on the zinc anode, significantly enhancing the reversibility of the zinc anode. Compared to the pristine Zn//Zn symmetric battery, the Zn//Zn symmetric battery with the {Nd 9 Si 4 W 39 } additive exhibits an extended lifespan of over 2000 hours at a current density of 1 mA cm −2 . In situ optical microscopy, Raman spectroscopy, and molecular dynamics simulations reveal that the formation of the protective layer effectively promotes uniform zinc deposition, and inhibits zinc agglomeration, dendrite growth, and side reactions, thereby enabling the zinc anode to exhibit high reversibility and long‐term service life.
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
打打应助ABC采纳,获得10
1秒前
研友_VZG7GZ应助椿湫采纳,获得10
2秒前
ljq发布了新的文献求助10
3秒前
吴慧琼发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
5秒前
5秒前
成太发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
7秒前
虚幻孤丹发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
睡觉了发布了新的文献求助10
8秒前
a379896033完成签到 ,获得积分10
10秒前
大淘完成签到,获得积分10
10秒前
科研通AI6.4应助缓慢雨南采纳,获得10
11秒前
11秒前
汉堡包应助YGYANG采纳,获得10
11秒前
11秒前
1111发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
ccc发布了新的文献求助10
13秒前
门前大桥下应助风水云天采纳,获得10
14秒前
15秒前
tbdyc完成签到,获得积分10
15秒前
16秒前
穆雨发布了新的文献求助10
18秒前
xx发布了新的文献求助10
18秒前
18秒前
天天快乐应助111采纳,获得10
19秒前
漾漾完成签到,获得积分10
19秒前
共享精神应助pikapika采纳,获得10
20秒前
科研通AI2S应助可耐的孱采纳,获得10
20秒前
21秒前
times发布了新的文献求助10
22秒前
Ava应助吴慧琼采纳,获得10
22秒前
111iii发布了新的文献求助10
24秒前
24秒前
旺旺岁东东完成签到,获得积分20
24秒前
25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
48V Low-voltage Power Distribution Network (PDN) Architecture Industry Report, 2024 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 610
适配Micro-LED色转换的高兼容性量子点负性光刻胶制备与工艺研究 500
Direct and Iterative Linear System Solvers 500
Vander's Renal Physiology第10版 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7309852
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8926840
关于积分的说明 18920048
捐赠科研通 6971985
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3213059
关于科研通互助平台的介绍 2381440
邀请新用户注册赠送积分活动 2191190