Maximizing Functional Diversity of Electrolyte Additives through Modular Molecular Engineering to Stabilize Zinc Metal Anodes

材料科学 锌 多金属氧酸盐 电解质 电化学 阳极 分子 化学工程 无机化学 冶金 有机化学 物理化学 电极 催化作用 化学 工程类
作者
Yun Liu,Licheng Miao,Hongyuan Shen,Zhehao Wang,Kaiwen Yao,Yuanyuan Hu,Jianchao Sun,Shifeng Hou,Junwei Zhao,Kai Yang
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:35 (30) 被引量:25
标识
DOI:10.1002/adfm.202501968
摘要

Abstract Molecule design is significant for achieving the functional diversity of electrolyte additives in aqueous zinc‐ion batteries, yet the strategy is underutilized. Here modular molecular engineering is proposed to segregate and recombine hydrophilic (hydrophobic) and zincophobic (zincophilic) modules within electrolyte additives to maximize the efficacy of electrolytes in promoting Zn stability and reversibility. By using an electrolyte with a polyoxometalate (POM) additive, (NH 4 ) 3 [PMo 12 O 40 ], which contains the zincophilic‐hydrophobic polyoxoanion [PMo 12 O 40 ] 3− and the zincophobic‐hydrophilic cation NH 4 + , a promising electrolyte system is developed. Experimental and theoretical analyses unravel that [PMo 12 O 40 ] 3− , consisting of a weak hydrophilic [Mo 12 O 36 ] shell encapsulating a zincophilic intensifier PO 4 3− core, can alter the Zn 2+ ‐solvation sheath and Zn‐electrolyte interface. Meanwhile, NH 4 + disrupts hydrogen bond networks of water, synergistically realizing high electrochemical stability of the electrolyte and Zn anode at both room and low temperatures. As a result, Zn//NaV 3 O 8 ∙1.5H 2 O batteries with (NH 4 ) 3 [PMo 12 O 40 ] additive exhibit outstanding cycling stability, achieving over 10 000 cycles at 5 A g −1 at 25 °C and 800 cycles at 0.2 A g −1 at −30 °C. This work highlights the significance and promising of molecule design for electrolyte additives and expands the research scope of POM chemistry.
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
华仔的应助被黄8888888采纳,获得10
刚刚
平常雁丝完成签到,获得积分10
刚刚
YIDAN发布了新的文献求助20
1秒前
Adler完成签到,获得积分10
1秒前
shiyi发布了新的文献求助10
3秒前
aaaa的应助被北海野人采纳,获得30
3秒前
3秒前
aaa发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
4秒前
aikeyan完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
宇宙第一甜妹完成签到 ,获得积分10
6秒前
共享精神的应助被wuli采纳,获得10
7秒前
共享精神的应助被妮妮采纳,获得30
7秒前
笙笙的应助被滴滴答答采纳,获得10
7秒前
完美世界的应助被滴滴答答采纳,获得10
7秒前
7秒前
笙笙的应助被滴滴答答采纳,获得10
7秒前
隐形曼青的应助被高高的竺采纳,获得10
8秒前
我就吃一口的应助被滴滴答答采纳,获得10
8秒前
笙笙的应助被滴滴答答采纳,获得10
8秒前
hu完成签到 ,获得积分10
8秒前
诸葛明明的应助被滴滴答答采纳,获得10
8秒前
zcf的应助被滴滴答答采纳,获得10
8秒前
Mira的应助被滴滴答答采纳,获得10
8秒前
Nole的应助被滴滴答答采纳,获得10
9秒前
Nole的应助被滴滴答答采纳,获得10
9秒前
dandna完成签到 ,获得积分0
9秒前
9秒前
优美曲奇发布了新的文献求助10
9秒前
矮小的夕阳完成签到,获得积分10
10秒前
要减肥发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
逸凌发布了新的文献求助10
11秒前
故事的小红花完成签到,获得积分10
11秒前
CO气体完成签到,获得积分10
13秒前
Hello的应助被乖少饲养员采纳,获得10
13秒前
13秒前
田様的应助被yi采纳,获得10
15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
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 1000
Questions on Teacher Wellbeing 600
Guidelines for fracture-safe and fatigue-reliable design of steel structures 600
The Basics of Practical Optimization, Second Edition 600
Problems and Solutions for Integer and Combinatorial Optimization: Building Skills in Discrete Optimization 600
Organizational Behavior 510
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 7987469
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9445702
关于积分的说明 21100380
捐赠科研通 7561746
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3377680
关于科研通互助平台的介绍 2511559
邀请新用户注册赠送积分活动 2410866