Amphiphilic ionic liquid hydrogel electrolytes with high ionic conductivity towards dendrite-free ultra-stable aqueous zinc ion batteries

离子液体 电解质 离子电导率 水溶液 枝晶(数学) 阳极 电化学窗口 化学 电化学 两亲性 化学工程 无机化学 材料科学 吸附 有机化学 冶金 电极 聚合物 复合材料 几何学 数学 物理化学 共聚物 工程类 催化作用
作者
Ying Gu,Xuwen Zheng,Zheng Zhou,Guangxin Chen,Shimou Chen,Qifang Li
出处
期刊:Journal of energy storage [Elsevier BV]
卷期号:89: 111892-111892 被引量:18
标识
DOI:10.1016/j.est.2024.111892
摘要

Aqueous zinc ion batteries (AZIBs) are highly promising as large-scale energy storage devices with high capacity, safety, and low cost. However, the parasitic reaction on the of Zn anode and the growth of Zn dendrites greatly prevent the practical application of AZIBs. Here, we propose an effective strategy with hydrogel electrolytes by adding dual amphiphilic ionic liquids into acrylamide, allowing for the occurrence of the following phenomena related to the Zn anode: 1) Zn2+ preferential adsorption by the amphiphilic ionic groups to regulate the electrodeposition behavior of Zn2+ on the Zn(002) crystal surface and inhibit the growth of Zn dendrites; 2) water removal from the Zn2+ solvation sheath, reducing water activity and inhibiting side reactions; 3) improved environmental adaptability of the hydrogel electrolyte through enhancing its mechanical properties and adhesion. The obtained hydrogel electrolyte has a high ionic conductivity of 41.47 mS/cm, a highly reversible Zn plating/stripping cycle of 1400 h in Zn||Zn symmetric batteries and an enhanced electrochemical performance in Zn||NVO full batteries (94 % capacity retention at 5.0 A g−1/3000 cycles). Even under harsh conditions (10 mA cm−2/10 mAh cm−2), these cells maintained excellent cycling stability. This study provides new ideas for the practical applications of AZIBs.
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
wenwen完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
pattonina完成签到 ,获得积分10
1秒前
1秒前
飘逸的雪珍完成签到,获得积分10
1秒前
今后应助FG采纳,获得10
1秒前
科研通AI2S应助sinton采纳,获得10
2秒前
fanjinze完成签到,获得积分10
3秒前
干净傲儿发布了新的文献求助10
4秒前
情怀应助yyy采纳,获得10
4秒前
开心点发布了新的文献求助10
4秒前
momo应助SHUNLI0205采纳,获得10
4秒前
meiqi完成签到 ,获得积分10
5秒前
背后橘子发布了新的文献求助30
5秒前
5秒前
王木木发布了新的文献求助10
5秒前
SciGPT应助kk采纳,获得10
6秒前
天天快乐应助Archer采纳,获得10
6秒前
7秒前
WittingGU完成签到,获得积分0
7秒前
小树苗完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
9秒前
10秒前
yzr应助ysd采纳,获得30
10秒前
落羽完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
zly完成签到,获得积分20
11秒前
刘远建发布了新的文献求助10
12秒前
马子妍发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
13秒前
wAchlNiinM完成签到 ,获得积分10
13秒前
随遇而安完成签到 ,获得积分10
14秒前
所所应助2233采纳,获得10
14秒前
水123发布了新的文献求助10
14秒前
荣荣完成签到,获得积分10
14秒前
zly发布了新的文献求助10
15秒前
JImmy发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
高分求助中
液晶指向矢仿真分析数据集 8888
GL 2 A method for assessing the in-place cleanability of food processing equipment, Fourth Edition, December 2023 3000
Invited Discussant 63O and 64O 1000
Ideology and Meaning-Making under the Putin Regime 750
Advanced Memory Technology 500
Petrology and Plate Tectonics 500
Writing Systems 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 计算机科学 化学工程 生物化学 物理 内科学 复合材料 催化作用 光电子学 物理化学 电极 细胞生物学 基因 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6862666
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8565814
关于积分的说明 18214724
捐赠科研通 6229748
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3048165
关于科研通互助平台的介绍 2048870
邀请新用户注册赠送积分活动 2025799