Prioritized Na+ Adsorption-Driven Cationic Electrostatic Repulsion Enables Highly Reversible Zinc Anodes at Low Temperatures

电解质 化学工程 材料科学 吸附 水溶液 阳极 锌 化学 电极 有机化学 物理化学 工程类 冶金
作者
Guanchong Mao,Xu Pan,Xin Liu,Xingyu Zhao,Zexiang Shen,Dongliang Chao,Minghua Chen
出处
期刊:Nano-micro Letters [Springer Science+Business Media]
卷期号:18 (1): 47-47 被引量:5
标识
DOI:10.1007/s40820-025-01889-9
摘要

Abstract Aqueous zinc metal batteries (AZMBs) are promising candidates for renewable energy storage, yet their practical deployment in subzero environments remains challenging due to electrolyte freezing and dendritic growth. Although organic additives can enhance the antifreeze properties of electrolytes, their weak polarity diminishes ionic conductivity, and their flammability poses safety concerns, undermining the inherent advantages of aqueous systems. Herein, we present a cost-effective and highly stable Na 2 SO 4 additive introduced into a Zn(ClO 4 ) 2 -based electrolyte to create an organic-free antifreeze electrolyte. Through Raman spectroscopy, in situ optical microscopy, density functional theory computations, and molecular dynamics simulations, we demonstrate that Na + ions improve low-temperature electrolyte performance and mitigate dendrite formation by regulating uniform Zn 2+ deposition through preferential adsorption and electrostatic interactions. As a result, the Zn||Zn cells using this electrolyte achieve a remarkable cycling life of 360 h at − 40 °C with 61% depth of discharge, and the Zn||PANI cells retained an ultrahigh capacity retention of 91% even after 8000 charge/discharge cycles at − 40 °C. This work proposes a cost-effective and practical approach for enhancing the long-term operational stability of AZMBs in low-temperature environments.
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
cheng完成签到,获得积分10
刚刚
liuguohua126完成签到,获得积分10
1秒前
大西瓜完成签到 ,获得积分10
4秒前
研友_LmVygn完成签到 ,获得积分10
4秒前
momo完成签到 ,获得积分10
5秒前
韭菜盒子完成签到,获得积分10
5秒前
共享精神的应助被DWRH采纳,获得10
5秒前
qq完成签到,获得积分10
6秒前
何由墨完成签到 ,获得积分10
7秒前
粥粥完成签到 ,获得积分10
7秒前
张张张完成签到 ,获得积分10
7秒前
情怀的应助被pphss采纳,获得10
8秒前
乐观亦巧完成签到,获得积分10
8秒前
胖大墨和黑大朵完成签到,获得积分10
9秒前
陌上柳飞絮完成签到,获得积分10
9秒前
Ylink完成签到 ,获得积分10
9秒前
iwaljq完成签到,获得积分10
10秒前
谨慎芙完成签到,获得积分10
10秒前
funny完成签到,获得积分10
11秒前
YuLu完成签到 ,获得积分10
11秒前
九儿完成签到 ,获得积分10
12秒前
iwaljq发布了新的文献求助10
12秒前
顾矜的应助被qq采纳,获得10
14秒前
ASZI完成签到 ,获得积分10
15秒前
hyxxx完成签到,获得积分10
15秒前
椰子完成签到,获得积分10
15秒前
cc完成签到 ,获得积分10
18秒前
19秒前
Polyz完成签到 ,获得积分10
19秒前
neu_zxy1991完成签到,获得积分10
20秒前
joey106完成签到,获得积分10
20秒前
BLACKCURRY完成签到 ,获得积分10
21秒前
BIMEconpileBktkl完成签到,获得积分10
21秒前
高石完成签到 ,获得积分10
21秒前
yywang完成签到,获得积分10
21秒前
刻苦的白桃完成签到,获得积分10
22秒前
23秒前
Yoke完成签到 ,获得积分10
23秒前
pphss发布了新的文献求助10
23秒前
courage完成签到 ,获得积分10
23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
Das Matthäusevangelium: Kapitel 1:1–17 1000
IRTSD: Open-Source Data and Toolset for Electromagnetic Transient Analysis of Disturbances and IBR Control Malfunctions in Transmission Systems 1000
Entre Praga y Madrid : los contactos checoslovaco-españoles (1948-1977) 600
Les Mots du discours 600
A Consideration on Use of Material Grades for Hull Structural Members Based on Fracture Toughness(Second Report) 500
AI Disclosure in Annual Reports: Evolution, Determinants, and Capital Market Participants’ Perceptions 500
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 8115661
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9521517
关于积分的说明 21533979
捐赠科研通 7693831
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3413595
关于科研通互助平台的介绍 2539944
邀请新用户注册赠送积分活动 2453622