Antifreezing polymeric-acid electrolyte for high-performance aqueous zinc-ion batteries

材料科学 电解质 钝化 阳极 法拉第效率 化学工程 电化学 水溶液 超亲水性 电极 枝晶(数学) 无机化学 纳米技术 图层(电子) 润湿 冶金 复合材料 有机化学 化学 物理化学 工程类 数学 几何学
作者
Jinwei Zhao,Chunxia Song,Shengqian Ma,Qingsheng Gao,Zhujie Li,Ying Dai,Guoxing Li
出处
期刊:Energy Storage Materials [Elsevier]
卷期号:61: 102880-102880 被引量:10
标识
DOI:10.1016/j.ensm.2023.102880
摘要

Zinc (Zn) anodes suffer from hydrogen evolution, surface passivation, and dendrite growth, severely restricting the practical application of aqueous Zn-ion batteries (ZIBs). Here, we report an antifreezing polymeric-acid electrolyte with polyethylene glycol diacid (PEGDA) to realize stable Zn anodes in strongly acidic environment and enable high-performance ZIBs. The polymeric-acid electrolyte provides a strongly acidic environment to eliminate the surface passivation of Zn anodes associated with OH−, changes Zn-ion solvation structure to alleviate H2O-decomposition-induced side reactions, and enables a dendrite-free Zn deposition with an epitaxial growth along the (002)Zn plane. Stable cross-linked polymeric electrode/electrolyte interphases (-ZnOOC-PEG-COOZn-) at bilateral electrodes are formed. Accordingly, the Zn anodes exhibit a high average Coulombic efficiency (CE) of 99.89% over 2500 cycles, even at a high depth of discharge (64%). The Zn//Zn symmetric cells deliver an ultra-long cycling life over 5700 h at 1 mA cm−2 and 1 mA h cm−2. The Zn//ZnxV2O5·nH2O full cells show excellent cycling stability (10,000 cycles) and capacity retention (80.60%) at high current densities. We also demonstrate practical pouch cells showing outstanding electrochemical performance. The electrolyte can enable batteries to work at subzero temperatures (−10 °C) with excellent performance (an average Zn plating/stripping CE of 99.95% for 1200 cycles).
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
刚刚
zzpj应助AAAAA采纳,获得10
1秒前
研友_X89o6n完成签到,获得积分10
1秒前
wcy完成签到,获得积分20
2秒前
4秒前
6秒前
勤恳飞风给勤恳飞风的求助进行了留言
6秒前
7秒前
Doris完成签到 ,获得积分10
11秒前
benben应助FF采纳,获得10
13秒前
14秒前
17秒前
54zxy完成签到,获得积分10
19秒前
21秒前
小谷发布了新的文献求助10
23秒前
26秒前
SOLOMON应助何桉采纳,获得10
33秒前
北陌发布了新的文献求助10
33秒前
zzpj应助小谷采纳,获得10
35秒前
田様应助酷酷的小鸽子采纳,获得10
35秒前
35秒前
李冰发布了新的文献求助10
38秒前
38秒前
123发布了新的文献求助10
39秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
39秒前
今后应助科研通管家采纳,获得10
39秒前
39秒前
42秒前
小徐发布了新的文献求助10
42秒前
44秒前
46秒前
47秒前
All发布了新的文献求助10
49秒前
开朗的骁应助翟函采纳,获得10
49秒前
蜗牛完成签到,获得积分10
52秒前
wjx发布了新的文献求助10
53秒前
个性的紫菜给勤恳飞风的求助进行了留言
54秒前
在水一方应助Sense采纳,获得10
1分钟前
上官若男应助grumpysquirel采纳,获得10
1分钟前
susui完成签到 ,获得积分10
1分钟前
高分求助中
One Man Talking: Selected Essays of Shao Xunmei, 1929–1939 1000
Yuwu Song, Biographical Dictionary of the People's Republic of China 700
[Lambert-Eaton syndrome without calcium channel autoantibodies] 520
Sphäroguß als Werkstoff für Behälter zur Beförderung, Zwischen- und Endlagerung radioaktiver Stoffe - Untersuchung zu alternativen Eignungsnachweisen: Zusammenfassender Abschlußbericht 500
少脉山油柑叶的化学成分研究 430
Revolutions 400
MUL.APIN: An Astronomical Compendium in Cuneiform 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 2454623
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2126300
关于积分的说明 5415390
捐赠科研通 1854881
什么是DOI,文献DOI怎么找? 922509
版权声明 562340
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 493579