Improving ZnS Oxidation Kinetics Through Nucleophilic Regulation for High‐Performance Zinc–Sulfur Batteries

材料科学 动力学 硫黄 硫化锌 亲核细胞 无机化学 催化作用 冶金 有机化学 化学 物理 量子力学
作者
Shao‐Dong Shen,Cheng Yuan,Yan Xu,Yawen Xie,Lei Wang,Tianran Yan,Shuyuan Chen,Liyao Wang,Tiefeng Liu,Liang Zhang
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
标识
DOI:10.1002/adfm.202420258
摘要

Abstract Aqueous zinc–sulfur (Zn─S) batteries represent a promising technology for grid‐scale energy storage because of the advantages of environmental friendliness, low cost, and high theoretical capacity. However, the practical applications of Zn─S batteries are hindered by the sluggish oxidation kinetics of zinc sulfide (ZnS) during the charge process. Herein, a strategy of nucleophilic regulation is proposed to modulate the oxidation kinetics of ZnS by adjusting the Zn─S bonding strength. By screening different nucleophilic groups, it is found that tetramethylene sulfone (TMS) can not only strongly interact with Zn atoms of ZnS through sulfone group to lower the oxidation energy barrier but also effectively suppress the side reactions by shielding ZnS from the active water molecules, thus facilitating the complete conversion from ZnS to sulfur. Benefiting from these advantages, the aqueous Zn─S batteries assembled with TMS as a multifunctional electrolyte additive demonstrate a superior specific capacity of 799 mAh g −1 at a current density of 2.0 A g −1 and 649 mAh g −1 at a current density of 4.0 A g −1 with an enhanced capacity retention after long cycles. This work demonstrates the promise of nucleophilic regulation for modulating the cathode conversion reaction in aqueous Zn─S batteries and beyond.
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
meiguang发布了新的文献求助10
1秒前
英姑应助明某到此一游采纳,获得10
2秒前
要拿什么拯救你呀完成签到,获得积分10
2秒前
lisafu完成签到,获得积分10
3秒前
israr给israr的求助进行了留言
3秒前
4秒前
唔西迪西完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
cm完成签到,获得积分10
6秒前
肖一甜完成签到 ,获得积分10
8秒前
zhaoxiao完成签到 ,获得积分10
8秒前
Zz发布了新的文献求助10
9秒前
旅人发布了新的文献求助10
9秒前
11秒前
搜集达人应助无私的发卡采纳,获得10
12秒前
13秒前
13秒前
可爱的函函应助执笔客采纳,获得10
13秒前
13秒前
14秒前
14秒前
DD完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
香蕉觅云应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
852应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
16秒前
monere发布了新的文献求助10
16秒前
Jasper应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
pluto应助科研通管家采纳,获得20
16秒前
CipherSage应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
科研通AI5应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
17秒前
英姑应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
17秒前
懒洋洋tzy发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
19秒前
饱满南松发布了新的文献求助10
21秒前
22秒前
天空的距离479完成签到,获得积分10
22秒前
高分求助中
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2500
One Man Talking: Selected Essays of Shao Xunmei, 1929–1939 (PDF!) 1000
Technologies supporting mass customization of apparel: A pilot project 450
A Field Guide to the Amphibians and Reptiles of Madagascar - Frank Glaw and Miguel Vences - 3rd Edition 400
China Gadabouts: New Frontiers of Humanitarian Nursing, 1941–51 400
The Healthy Socialist Life in Maoist China, 1949–1980 400
Walking a Tightrope: Memories of Wu Jieping, Personal Physician to China's Leaders 400
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 3787560
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3333152
关于积分的说明 10259611
捐赠科研通 3048676
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1673197
邀请新用户注册赠送积分活动 801720
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 760338