清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

Synergistic Regulation of Interfacial pH and Desolvation Kinetics via a Zwitterionic Proton Reservoir for Durable Zinc Anodes

过电位 材料科学 电解质 阳极 化学工程 成核 动力学 质子输运 无机化学 赫普斯 质子 电化学 尼日利亚霉素 水溶液 氧化还原 法拉第效率 金属 钝化 螯合作用 电偶阳极
作者
Huanhuan Li,Chunyan Wei,Jiahui Guan,Wenqing Sun,Yanping Zheng,Linlin Zhang
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
标识
DOI:10.1002/adfm.75844
摘要

ABSTRACT The operational lifespan of metallic Zn anodes in aqueous Zn‐ion batteries (AZIBs) is fundamentally impeded by interfacial microenvironment instability, particularly the dynamic pH fluctuations that trigger severe corrosion and dendrite growth. Addressing this challenge, this work demonstrates a multifunctional electrolyte additive, 4‐(2‐hydroxyethyl)‐1‐piperazineethanesulfonic acid (HEPES), to reconstruct the anode interphase. Driven by a favorable LUMO energy level, HEPES preferentially chemisorbs within the inner Helmholtz plane of the Zn anode. Functionally, the piperazine moieties within HEPES serve as proton reservoirs to suppress hydrogen evolution, while simultaneously neutralizing interfacial alkalinity, thus dynamically stabilizing the local pH. Furthermore, the inherent Zn 2+ affinity of HEPES facilitates the desolvation of hydrated Zn 2+ and accelerates ion diffusion kinetics, reducing the nucleation overpotential for uniform Zn deposition. As a result, the optimized electrolyte endows the cells with ultra‐long cycling stability with reversible plating/stripping for 4500 h at 1 mA cm −2 and 1300 h at 10 mA cm −2 . Practical viability is further validated in full cells with a low N/P ratio (2.38:1), which retain 267.9 mAh g −1 over 500 cycles. This work not only resolves the pH‐induced interfacial instability, but also provides a new molecular electrolyte design strategy for enhancing redox kinetics in high‐performance AZIBs.
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
灯火阑珊完成签到 ,获得积分10
8秒前
缓慢芷文完成签到,获得积分10
16秒前
十一完成签到,获得积分10
21秒前
BaooooooMao完成签到,获得积分0
44秒前
小鱼崽完成签到 ,获得积分10
48秒前
molihuakai应助jiujiuji采纳,获得10
51秒前
英勇梦芝完成签到,获得积分10
54秒前
DLT完成签到,获得积分10
55秒前
lingling完成签到 ,获得积分10
57秒前
xzy998应助科研通管家采纳,获得20
1分钟前
RYYYYYYY233完成签到 ,获得积分10
1分钟前
huiluowork完成签到 ,获得积分10
1分钟前
清平道人完成签到,获得积分0
1分钟前
1分钟前
小静发布了新的文献求助10
1分钟前
qianci2009完成签到,获得积分10
1分钟前
汪鸡毛完成签到 ,获得积分0
1分钟前
1分钟前
无尽完成签到 ,获得积分10
1分钟前
初心完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
时尚的蜜蜂完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
2分钟前
CC完成签到 ,获得积分10
2分钟前
kbcbwb2002完成签到,获得积分0
2分钟前
2分钟前
文艺的熠彤完成签到,获得积分10
2分钟前
jiujiuji发布了新的文献求助10
2分钟前
深情安青应助感性的楷瑞采纳,获得10
2分钟前
jiujiuji完成签到,获得积分10
2分钟前
研友_LN25rL完成签到,获得积分10
2分钟前
2分钟前
llli发布了新的文献求助10
2分钟前
沉默的樱完成签到,获得积分10
2分钟前
Starry完成签到,获得积分20
2分钟前
leery应助科研通管家采纳,获得10
3分钟前
leery应助科研通管家采纳,获得10
3分钟前
搜集达人应助科研通管家采纳,获得10
3分钟前
xzy998应助科研通管家采纳,获得10
3分钟前
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
Principles of town planning: translating concepts to applications 1000
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
The Great Hymn to Šamaš 500
Positive Obsession: The Life and Times of Octavia E. Butler 500
Interpolation and Regression Models for the Chemical Engineer: Solving Numerical Problems 400
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 7694199
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9254713
关于积分的说明 19991244
捐赠科研通 7267845
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3292026
关于科研通互助平台的介绍 2447990
邀请新用户注册赠送积分活动 2297423