Highly reversible and stable Zn metal anode under wide temperature conditions enabled by modulating electrolyte chemistry

阳极 水溶液 电解质 化学 电化学 金属 化学工程 PEG比率 枝晶(数学) 吸附 聚乙二醇 乙二醇 聚合物 无机化学 电极 有机化学 物理化学 经济 几何学 工程类 数学 财务
作者
Jing Zhou,Hao Yuan,Jieqiong Li,Wei Wei,Yanmei Li,Jiawei Wang,Liwei Cheng,Da Zhang,Yang Ding,Da Chen,Hua Wang
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier]
卷期号:442: 136218-136218 被引量:29
标识
DOI:10.1016/j.cej.2022.136218
摘要

Aqueous Zn metal batteries (ZMBs) are promising for next-generation energy storage. However, the grievous Zn dendrite growth at low temperatures and severe parasitic reactions of Zn metal anode at high temperatures greatly restrict the development of wide-temperature aqueous ZMBs. Herein, the above problems faced by Zn metal anode are solved by introducing a multi-hydroxyl polymer (polyethylene glycol, PEG) cosolvent, and thus high cyclic stability of aqueous ZMBs under wide temperatures (-20 to 80 °C) is achieved. At subzero temperatures, PEG adsorbed on the Zn surface induces uniform deposition of Zn2+, which inhibits dendrite growth. Meanwhile, the interaction between PEG and water molecules diminishes the activity of free water by perturbing hydrogen bonds, which suppresses the parasitic reactions of Zn anode at elevated temperatures. As a result, Zn||Zn symmetric cells achieve an ultralong-term cycling life of over 1000 h at 0.2 mA cm−2 at −20 °C or at 1 mA cm−2 at 20 °C, and exhibit an ultrahigh cumulative cycling capacity (CCC) of over 1500 mAh cm−2 at 60 °C, which is superior to the previously reported ZMBs. Moreover, the Zn||[email protected]2O5 full batteries also exhibit excellent electrochemical performance from −20 °C to 80 °C, suggesting great potential for practical applications.
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
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
南小槿发布了新的文献求助10
1秒前
@容易秃头完成签到,获得积分10
1秒前
杨阳洋完成签到,获得积分10
4秒前
Attendre完成签到 ,获得积分10
4秒前
4秒前
5秒前
深情安青应助罗大大采纳,获得10
5秒前
wanci应助南小槿采纳,获得10
6秒前
6秒前
7秒前
hydrogel完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
8秒前
领导范儿应助业余专家采纳,获得10
8秒前
9秒前
9秒前
斯文败类应助CC采纳,获得10
9秒前
千城暮雪完成签到,获得积分20
11秒前
一生总发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
wshwx发布了新的文献求助10
12秒前
JaneChen发布了新的文献求助10
12秒前
南城完成签到,获得积分10
13秒前
小木完成签到,获得积分20
14秒前
酷炫妙菱发布了新的文献求助10
14秒前
光明磊落发布了新的文献求助10
14秒前
活力广缘发布了新的文献求助10
15秒前
小木发布了新的文献求助10
16秒前
chi发布了新的文献求助10
17秒前
19秒前
SciGPT应助光明磊落采纳,获得10
20秒前
小马甲应助一生总采纳,获得10
20秒前
小杜小杜完成签到,获得积分10
21秒前
略略略完成签到,获得积分10
22秒前
22秒前
zyzhnu完成签到,获得积分10
23秒前
罗大大发布了新的文献求助10
24秒前
大模型应助高兴白开水采纳,获得10
25秒前
内向绿竹完成签到 ,获得积分10
25秒前
25秒前
高分求助中
Manual of Clinical Microbiology, 4 Volume Set (ASM Books) 13th Edition 1000
Chinese-English Translation Lexicon Version 3.0 500
Electronic Structure Calculations and Structure-Property Relationships on Aromatic Nitro Compounds 500
マンネンタケ科植物由来メロテルペノイド類の網羅的全合成/Collective Synthesis of Meroterpenoids Derived from Ganoderma Family 500
[Lambert-Eaton syndrome without calcium channel autoantibodies] 400
Statistical Procedures for the Medical Device Industry 400
Workbook for Organic Synthesis: Strategy and Control 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2378771
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2086105
关于积分的说明 5235787
捐赠科研通 1813098
什么是DOI,文献DOI怎么找? 904787
版权声明 558574
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 482995