The Construction of Binary Phase Electrolyte Interface for Highly Stable Zinc Anodes

电解质 阳极 材料科学 法拉第效率 水溶液 碳酸乙烯酯 分子 分离器(采油) 化学工程 无机化学 溶剂化 电极 物理化学 化学 有机化学 工程类 物理 冶金 热力学
作者
Jiacai Zhu,Min Yang,Hu Yang,Minjie Yao,Jun Chen,Zhiqiang Niu
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:36 (3): e2304426-e2304426 被引量:73
标识
DOI:10.1002/adma.202304426
摘要

Metal zinc is a promising anode candidate of aqueous zinc-ion batteries due to high theoretical capacity, low cost, and high safety. However, it often suffers from hydrogen evolution reaction (HER), dendrite growth, and formation of by-products. Herein, a triethyl phosphate (TEP)/H2 O binary phase electrolyte (BPE) interface is developed by introducing TEP-based electrolyte-wetted hydrophobic polypropylene (PP) separator onto the Zn anode surface. The equilibrium of the BPE interface depends on the comparable surface tensions of H2 O-based and TEP-based electrolytes on hydrophobic PP separator surfaces. The BPE interface induces Zn2+ solvation structure conversion from [Zn(H2 O)x ]2+ to [Zn(TEP)n (H2 O)y ]2+ , where most solvated H2 O molecules are removed. In [Zn(TEP)n (H2 O)y ]2+ , the residual H2 O molecules can be further constrained by the formation of H bonds between TEP and H2 O molecules. Consequently, the ionization of solvated H2 O molecules is effectively suppressed, and HER and by-products are effectively restricted on Zn anode surfaces in BPE. As a result, Zn anodes exhibit a high Coulombic efficiency of 99.12% and superior cycling performance of 6000 h, which is much higher than the case in single-phase aqueous electrolytes. To illustrate the feasibility of BPE in full cells, the Zn/Alx V2 O5 batteries are assembled based on the BPE and exhibited enhanced cycling performance.
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
科研通AI6.4应助cccc采纳,获得10
刚刚
吱吱发布了新的文献求助10
刚刚
科研通AI6.4应助Robin采纳,获得10
1秒前
1秒前
英俊的铭应助漫不经心采纳,获得10
1秒前
2秒前
12121发布了新的文献求助10
2秒前
aaaa应助苏航采纳,获得10
2秒前
2秒前
碧蓝千凡完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
4秒前
tian发布了新的文献求助10
4秒前
抗体药物偶联完成签到,获得积分10
4秒前
迷人迎曼发布了新的文献求助10
5秒前
edmund完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
无花果应助张江第一火男采纳,获得10
6秒前
Kao应助linman采纳,获得10
6秒前
超帅涵柳应助Dino采纳,获得10
6秒前
6秒前
啊哈完成签到,获得积分10
7秒前
吱吱完成签到,获得积分10
7秒前
SciGPT应助ale采纳,获得10
8秒前
edmund发布了新的文献求助10
8秒前
打打应助Arcen采纳,获得10
9秒前
Hhp完成签到 ,获得积分10
9秒前
斯文败类应助Firm采纳,获得10
9秒前
正直的念梦完成签到,获得积分10
9秒前
小新不新发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
Eraser发布了新的文献求助10
10秒前
齐齐发布了新的文献求助10
10秒前
科研通AI6.4应助Sixy采纳,获得10
10秒前
大力的冬萱应助棒棒采纳,获得20
10秒前
含糊的铃铛完成签到 ,获得积分10
10秒前
spin发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
12秒前
0008完成签到,获得积分10
13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
Nondestructive Testing Handbook: Vol. 4, Thermal and Infrared Testing (IR), 4th ed 800
日本現代怪異事典 副読本 700
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 650
Machine Learning for Asset Management and Pricing 600
Numerical analysis of the coupled atmosphere-ocean models (CAO II). II 600
Models for the coupled atmosphere and ocean 600
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 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7379782
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8987301
关于积分的说明 19114568
捐赠科研通 7019501
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3226630
关于科研通互助平台的介绍 2389890
邀请新用户注册赠送积分活动 2207264