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!

All-temperature zinc batteries with high-entropy aqueous electrolyte

电解质 水溶液 法拉第效率 溶剂化 材料科学 储能 电化学窗口 无机化学 离子 化学工程 化学 离子电导率 热力学 有机化学 工程类 物理化学 电极 功率(物理) 物理
作者
Chongyin Yang,Jiale Xia,Chunyu Cui,Travis P. Pollard,Jenel Vatamanu,Antonio Faraone,Joseph A. Dura,Madhusudan Tyagi,Alex Kattan,Elijah Thimsen,Feng Xu,Wentao Song,Enyuan Hu,Xiao Ji,Singyuk Hou,Xiyue Zhang,Michael S. Ding,Sooyeon Hwang,Dong Su,Yang Ren
出处
期刊:Nature sustainability [Nature Portfolio]
卷期号:6 (3): 325-335 被引量:403
标识
DOI:10.1038/s41893-022-01028-x
摘要

Electrification of transportation and rising demand for grid energy storage continue to build momentum around batteries across the globe. However, the supply chain of Li-ion batteries is exposed to the increasing challenges of resourcing essential and scarce materials. Therefore, incentives to develop more sustainable battery chemistries are growing. Here we show an aqueous ZnCl2 electrolyte with introduced LiCl as supporting salt. Once the electrolyte is optimized to Li2ZnCl4⋅9H2O, the assembled Zn–air battery can sustain stable cycling over the course of 800 hours at a current density of 0.4 mA cm−2 between −60 °C and +80 °C, with 100% Coulombic efficiency for Zn stripping/plating. Even at −60 °C, >80% of room-temperature power density can be retained. Advanced characterization and theoretical calculations reveal a high-entropy solvation structure that is responsible for the excellent performance. The strong acidity allows ZnCl2 to accept donated Cl− ions to form ZnCl42− anions, while water molecules remain within the free solvent network at low salt concentration or coordinate with Li ions. Our work suggests an effective strategy for the rational design of electrolytes that could enable next-generation Zn batteries. Zinc batteries are receiving growing attention due to their sustainability merits not shared by lithium-ion technologies. Here the aqueous electrolyte design features unique solvation structures that render Zn–air pouch cell excellent cycling stability in a wide temperature range from −60 to 80 °C.
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
xingqing完成签到 ,获得积分10
2秒前
如歌完成签到,获得积分10
25秒前
arsenal完成签到 ,获得积分10
29秒前
老戎完成签到 ,获得积分10
34秒前
czj发布了新的文献求助10
57秒前
1分钟前
1分钟前
常有李完成签到,获得积分10
1分钟前
czj发布了新的文献求助10
1分钟前
whitepiece完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
Criminology34应助jcksonzhj采纳,获得10
2分钟前
蝎子莱莱xth完成签到,获得积分10
2分钟前
氢锂钠钾铷铯钫完成签到,获得积分10
2分钟前
Eatanicecube完成签到,获得积分10
2分钟前
Square完成签到,获得积分10
2分钟前
学渣前进应助科研通管家采纳,获得10
2分钟前
Yewen完成签到,获得积分10
2分钟前
turnado完成签到 ,获得积分10
2分钟前
潇洒的惋清应助彦成采纳,获得10
2分钟前
丘比特应助czj采纳,获得10
2分钟前
彦成完成签到,获得积分10
3分钟前
3分钟前
小孟要努力完成签到,获得积分20
3分钟前
Magic完成签到 ,获得积分10
4分钟前
自然亦凝完成签到,获得积分10
4分钟前
naczx完成签到,获得积分0
4分钟前
Copyright应助科研通管家采纳,获得10
4分钟前
研友_VZG7GZ应助科研通管家采纳,获得10
4分钟前
saqi应助hahasun采纳,获得10
4分钟前
神经蛙完成签到 ,获得积分10
4分钟前
cmc完成签到,获得积分10
5分钟前
蛋卷完成签到 ,获得积分0
5分钟前
5分钟前
玛卡巴卡爱吃饭完成签到 ,获得积分10
5分钟前
DrSong完成签到 ,获得积分10
6分钟前
6分钟前
蓝意完成签到,获得积分0
6分钟前
czj发布了新的文献求助10
6分钟前
6分钟前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
Prescott's Microbiology: 2026 Release ISE 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(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
Environmental Leverage in Times of Climate Crisis: Product Standards, Carbon Border Measures and Preferential Trade Agreements 1000
Erwählung und Berufung bei Paulus: Bedeutung, Entwicklung und Funktion einer Vorstellung in ihrem frühjüdischen und griechisch-römischen Kontext 850
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
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 7203044
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8837177
关于积分的说明 18651240
捐赠科研通 6848004
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3179622
关于科研通互助平台的介绍 2337025
邀请新用户注册赠送积分活动 2154084