Highly Potent and Low‐Volume Concentration Additives for Durable Aqueous Zinc Batteries: Machine Learning‐Enabled Performance Rationalization

电解质 材料科学 法拉第效率 水溶液 阳极 腐蚀 电偶阳极 化学工程 枝晶(数学) 体积热力学 化学 阴极保护 有机化学 冶金 热力学 电极 物理化学 工程类 物理 数学 几何学
作者
Yuan Shang,Varun Kundi,Ipsita Pal,Ha Na Kim,Haoyin Zhong,Priyank V. Kumar,Dipan Kundu
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:36 (9): e2309212-e2309212 被引量:43
标识
DOI:10.1002/adma.202309212
摘要

Abstract The essential virtues of aqueous zinc battery chemistry stem from the energy‐dense zinc metal anode and mild aqueous electrolytes. Yet, their incompatibility – as exposed by zinc's corrosion and associated dendrite problem – poses a challenge to achieving improved cycle life under practically relevant parameters. While electrolyte additives are a scalable strategy, additives that can function at low volume concentrations remain elusive. Here, through screening alkanol and alkanediol chemistries, 1,2‐butanediol and pentanediol are unveiled as highly potent additives, which operate at a practical 1 volume% concentration owing to their ability to furnish dynamic solid–electrolyte interphase through pronounced interfacial filming. This unique mechanistic action renders effective corrosion and dendrite mitigation, resulting in up to five to twenty‐fold zinc cyclability enhancement with a high Coulombic efficiency (up to 99.9%) and improved full‐cell performance under demanding conditions, including at elevated temperatures. A machine learning‐based analysis is presented to rationalize the additive performance relative to critical physicochemical descriptors, which can pave the way for a rational approach to efficient additive discoveries.
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
neo完成签到,获得积分10
刚刚
顾矜应助Guoqiang采纳,获得10
1秒前
GY00完成签到,获得积分10
1秒前
ee发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
安静友灵完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
clyhg发布了新的文献求助10
6秒前
干净的井完成签到,获得积分10
7秒前
半夏完成签到 ,获得积分10
9秒前
Wasch发布了新的文献求助100
10秒前
11秒前
李园园完成签到 ,获得积分10
12秒前
12秒前
kkc发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
14秒前
文静的夜梅完成签到 ,获得积分10
16秒前
17秒前
Guoqiang发布了新的文献求助10
19秒前
浮游应助科研通管家采纳,获得10
19秒前
情怀应助科研通管家采纳,获得10
19秒前
领导范儿应助科研通管家采纳,获得10
19秒前
19秒前
在水一方应助科研通管家采纳,获得10
19秒前
充电宝应助科研通管家采纳,获得10
19秒前
田様应助科研通管家采纳,获得10
19秒前
20秒前
Raven应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
Ava应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
小马甲应助科研通管家采纳,获得30
20秒前
浮游应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
斯文败类应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
20秒前
热心的咖啡豆完成签到 ,获得积分10
20秒前
打打应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
20秒前
changping应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
21秒前
bbb完成签到 ,获得积分10
22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
Petrucci's General Chemistry: Principles and Modern Applications, 12th edition 600
FUNDAMENTAL STUDY OF ADAPTIVE CONTROL SYSTEMS 500
微纳米加工技术及其应用 500
Nanoelectronics and Information Technology: Advanced Electronic Materials and Novel Devices 500
Performance optimization of advanced vapor compression systems working with low-GWP refrigerants using numerical and experimental methods 500
Constitutional and Administrative Law 500
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 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5298901
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4447324
关于积分的说明 13842250
捐赠科研通 4332888
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2378387
邀请新用户注册赠送积分活动 1373683
关于科研通互助平台的介绍 1339259