Synergistic Ion Sieve and Solvation Regulation by Recyclable Clay-Based Electrolyte Membrane for Stable Zn-Iodine Battery

电解质 法拉第效率 化学工程 阳极 吸附 溶解 溶剂化 材料科学 无机化学 电池(电) 化学 离子 电极 有机化学 物理化学 工程类 功率(物理) 物理 量子力学
作者
Hai Xu,Ruanye Zhang,Derong Luo,Jiuqing Wang,Hui Dou,Xiaogang Zhang,Gengzhi Sun
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
卷期号:17 (24): 25291-25300 被引量:34
标识
DOI:10.1021/acsnano.3c08681
摘要

The high dissolution of polyiodides and unstable interface at the anode/electrolyte severely restrict the practical applications of rechargeable aqueous Zn-iodine batteries. Herein, we develop a zinc ion-based montmorillonite (ZMT) electrolyte membrane for synergizing ion sieve and solvation regulation to achieve highly stable Zn-iodine batteries. The rich M-O band and special cation-selective transport channel in ZMT locally tailor the solvation sheath around Zn2+ and therefore achieve high transference number (t+ = 0.72), benefiting for uniform and reversible deposition/stripping of Zn. Meanwhile, the mechanisms for three-step polyiodide generation and shuttle-induced Zn corrosion are highlighted by in situ characterization techniques. It is confirmed that the strong chemical adsorption between O atoms in ZMT and polyiodides species is the key to effectively inhibit the shuffle effect and side reactions. Consequently, the ZMT-based Zn-iodine battery delivers a high capacity of 0.45 mAh cm-2 at 1 mA cm-2 with a much improved Coulombic efficiency of 99.5% and outstanding capacity retention of 95% after 13 500 cycles at 10 mA cm-2. Moreover, owing to its high durability and chemical inertness and structural stability, ZMT-based electrolyte membranes can be recycled and applied in double-sided pouch cells, delivering a high areal capacity of 2.4 mAh cm-2 at 1 mA cm-2.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
hjm留下了新的社区评论
刚刚
文刀刘完成签到 ,获得积分10
1秒前
风犬少年完成签到,获得积分10
2秒前
氮化硼小兵完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
懒大王完成签到 ,获得积分10
3秒前
空中风也完成签到 ,获得积分10
6秒前
8秒前
烟花应助Frankyu采纳,获得10
8秒前
ZOE应助王立辉采纳,获得30
8秒前
碱性染料完成签到,获得积分10
10秒前
一一完成签到,获得积分10
12秒前
Belle完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
SerCheung完成签到,获得积分10
13秒前
gerherg完成签到 ,获得积分10
15秒前
舒服的忆南完成签到,获得积分10
15秒前
距破之舞完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
16秒前
16秒前
16秒前
All完成签到 ,获得积分10
16秒前
甜蜜的荟完成签到,获得积分10
17秒前
全糖完成签到,获得积分10
17秒前
Kiki完成签到 ,获得积分10
18秒前
小番茄完成签到,获得积分10
18秒前
SciGPT应助zy采纳,获得10
19秒前
ma完成签到,获得积分10
19秒前
19秒前
水母森伊完成签到,获得积分10
20秒前
淡淡听寒完成签到 ,获得积分10
20秒前
周鑫完成签到,获得积分10
20秒前
戴士杰686完成签到,获得积分10
21秒前
260929667完成签到,获得积分10
21秒前
发大财完成签到,获得积分10
22秒前
之_ZH完成签到 ,获得积分10
23秒前
213发布了新的文献求助10
23秒前
霸气果汁完成签到,获得积分10
24秒前
晨珂完成签到,获得积分10
24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
Encyclopedia of Agriculture and Food Systems Third Edition 2000
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 临床微生物学程序手册,多卷,第5版 2000
人脑智能与人工智能 1000
King Tyrant 720
Silicon in Organic, Organometallic, and Polymer Chemistry 500
Principles of Plasma Discharges and Materials Processing, 3rd Edition 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5600022
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4685803
关于积分的说明 14839504
捐赠科研通 4674748
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2538486
邀请新用户注册赠送积分活动 1505640
关于科研通互助平台的介绍 1471109