Zn-Ion Transporting, In Situ Formed Robust Solid Electrolyte Interphase for Stable Zinc Metal Anodes over a Wide Temperature Range

相间 电解质 法拉第效率 阳极 材料科学 电化学 金属 电化学窗口 水溶液 化学工程 无机化学 电极 离子电导率 化学 物理化学 有机化学 工程类 生物 遗传学
作者
Peixun Xiong,Yingbo Kang,Nan Yao,Xiang Chen,Haiyan Mao,Woo‐Sung Jang,David M. Halat,Zhongheng Fu,Min‐Hyoung Jung,Hu Young Jeong,Young‐Min Kim,Jeffrey A. Reimer,Qiang Zhang,Ho Seok Park
出处
期刊:ACS energy letters [American Chemical Society]
卷期号:8 (3): 1613-1625 被引量:209
标识
DOI:10.1021/acsenergylett.3c00154
摘要

Hydrogen evolution, corrosion, and dendrite formation in the Zn anodes limit their practical applications in aqueous Zn metal batteries. Herein, we propose an interfacial chemistry regulation strategy that uses hybrid electrolytes of water and a polar aprotic N, N -dimethylformamide to modify the Zn 2+ -solvation structure and in situ form a robust and Zn 2+ -conducting Zn 5 (CO 3 ) 2 (OH) 6 solid electrolyte interphase (SEI) on the Zn surface to achieve stable and dendrite-free Zn plating/stripping over a wide temperature range. As confirmed by 67 Zn nuclear magnetic resonance relaxometry, electrochemical characterizations, and molecular dynamics simulation, the electrochemically and thermally stable Zn 5 (OH) 6 (CO 3 ) 2 -contained SEI achieved a high ionic conductivity of 0.04 to 1.27 mS cm –1 from −30 to 70 °C and a thermally activated fast Zn 2+ migration through the [010] plane. Consequently, extremely stable Zn-ion hybrid capacitors in hybrid electrolytes are demonstrated with high capacity retentions and Coulombic efficiencies over 14,000, 10,000, and 600 cycles at 25, −20, and 70 °C, respectively.
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
1秒前
槐序完成签到,获得积分10
1秒前
星辰大海应助六六采纳,获得10
1秒前
深情安青应助阿桔采纳,获得10
1秒前
1秒前
lengcy发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
Hello应助yuantao采纳,获得10
1秒前
在水一方应助郑雯予采纳,获得10
2秒前
2秒前
忽而今夏完成签到,获得积分10
2秒前
moseslove完成签到,获得积分10
2秒前
抹茶小鱼仔完成签到 ,获得积分10
2秒前
2秒前
3秒前
3秒前
KevenDing发布了新的文献求助20
3秒前
思源应助肉丝面采纳,获得10
3秒前
4秒前
HLPAGT完成签到,获得积分20
4秒前
4秒前
英勇的水卉完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
依依完成签到,获得积分10
5秒前
ELF02发布了新的文献求助10
5秒前
汉堡包应助失眠的向秋采纳,获得10
5秒前
栗子的小母牛完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
可乐乐了发布了新的文献求助10
6秒前
heiyukk完成签到,获得积分10
6秒前
雨雪完成签到,获得积分20
7秒前
张宁宁完成签到,获得积分10
7秒前
万能图书馆应助六碳烷采纳,获得10
7秒前
可爱的香菇完成签到 ,获得积分10
7秒前
8秒前
8秒前
自然如之发布了新的文献求助10
8秒前
诚心宛秋完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
hgz666发布了新的文献求助10
10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
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Rosenblum, Global Change Biology 500
CLSI VET01S-2024 Performance Standards for Antimicrobial Disk and Dilution Susceptibility Tests for Bacteria Isolated From Animals (7th Ed) 500
DIPPR Project 801 - Full Version 380
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 化学工程 工程类 有机化学 物理 复合材料 生物化学 内科学 细胞生物学 基因 遗传学 免疫学 冶金 光电子学 癌症研究
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7767141
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9310796
关于积分的说明 20319334
捐赠科研通 7352050
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3315202
关于科研通互助平台的介绍 2464641
邀请新用户注册赠送积分活动 2329850