Boosting Zn Anode Utilization by Trace Iodine Ions in Organic‐Water Hybrid Electrolytes through Formation of Anion‐rich Adsorbing Layers

电解质 化学 阳极 水溶液 无机化学 溶剂化 二甲氧基乙烷 电化学 成核 离子 电极 物理化学 有机化学
作者
Kang Zhou,Zhi Li,Xuan Qiu,Zhuo Yu,Yonggang Wang
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:62 (39) 被引量:48
标识
DOI:10.1002/anie.202309594
摘要

Aqueous Zn batteries are attracting extensive attentions, but their application is still hindered by H2 O-induced Zn-corrosion and hydrogen evolution reactions. Addition of organic solvents into aqueous electrolytes to limit the H2 O activity is a promising solution, but at the cost of greatly reduced Zn anode kinetics. Here we propose a simple strategy for this challenge by adding 50 mM iodine ions into an organic-water (1,2-dimethoxyethane (DME)+water) hybrid electrolyte, which enables the electrolyte simultaneously owns the advantages of low H2 O activity and accelerated Zn kinetics. We demonstrate that the DME breaks the H2 O hydrogen-bond network and exclude H2 O from Zn2+ solvation shell. And the I- is firmly adsorbed on the Zn anode, reducing the Zn2+ de-solvation barrier from 74.33 kJ mol-1 to 32.26 kJ mol-1 and inducing homogeneous nucleation behavior. With such electrolyte, the Zn//Zn symmetric cell exhibits a record high cycling lifetime (14.5 months) and achieves high Zn anode utilization (75.5 %). In particular, the Zn//VS2 @SS full cell with the optimized electrolyte stably cycles for 170 cycles at a low N : P ratio (3.64). Even with the cathode mass-loading of 16.7 mg cm-2 , the full cell maintains the areal capacity of 0.96 mAh cm-2 after 1600 cycles.
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
dbdxyty完成签到,获得积分10
1秒前
儒雅的蜜粉完成签到,获得积分10
2秒前
积极的中蓝完成签到 ,获得积分10
2秒前
柚子完成签到 ,获得积分10
5秒前
荼蘼如雪发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
小王同学完成签到 ,获得积分10
6秒前
勤恳的嚓茶完成签到,获得积分10
8秒前
娜娜完成签到,获得积分10
9秒前
李家静完成签到 ,获得积分10
9秒前
欣慰的舞仙完成签到,获得积分10
10秒前
大二郎发布了新的文献求助10
10秒前
无敌发布了新的文献求助10
13秒前
火星上的小蚂蚁完成签到,获得积分10
13秒前
积极的帽子完成签到 ,获得积分10
14秒前
Xdz完成签到 ,获得积分10
15秒前
稳重乌冬面完成签到 ,获得积分10
17秒前
18秒前
我爱学习完成签到 ,获得积分10
18秒前
畅快山兰完成签到 ,获得积分10
21秒前
LIKUN完成签到,获得积分10
22秒前
有魅力的大船完成签到,获得积分10
24秒前
阿里山完成签到,获得积分10
25秒前
褚浩然完成签到,获得积分10
27秒前
非凡梦完成签到,获得积分20
30秒前
Damon完成签到 ,获得积分10
30秒前
30秒前
幽默白柏完成签到,获得积分10
32秒前
yuncong323完成签到,获得积分10
36秒前
简单的思菱完成签到 ,获得积分10
38秒前
haprier完成签到 ,获得积分10
40秒前
九零后无心完成签到,获得积分10
44秒前
乐乐完成签到,获得积分10
46秒前
FFFFFFG完成签到,获得积分10
47秒前
科研通AI5应助无敌采纳,获得30
50秒前
ylyao完成签到,获得积分10
51秒前
ypres完成签到 ,获得积分10
52秒前
coolkid完成签到,获得积分0
55秒前
cdercder应助科研通管家采纳,获得10
55秒前
求知小生完成签到,获得积分10
55秒前
高分求助中
Thinking Small and Large 500
Algorithmic Mathematics in Machine Learning 500
Mapping the Stars: Celebrity, Metonymy, and the Networked Politics of Identity 400
Getting Published in SSCI Journals: 200+ Questions and Answers for Absolute Beginners 300
Engineering the boosting of the magnetic Purcell factor with a composite structure based on nanodisk and ring resonators 240
Study of enhancing employee engagement at workplace by adopting internet of things 200
Minimum Bar Spacing as a Function of Bond and Shear Strength 200
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 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3837587
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3379721
关于积分的说明 10510198
捐赠科研通 3099320
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1707062
邀请新用户注册赠送积分活动 821413
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 772615