High-donor electrolyte additive enabling stable aqueous zinc-ion batteries

法拉第效率 材料科学 电解质 化学工程 阴极 水溶液 溶剂化 电池(电) 容量损失 无机化学 离子 化学 有机化学 电极 物理化学 功率(物理) 工程类 物理 量子力学
作者
Wenjing Deng,Zhixiao Xu,Xiaolei Wang
出处
期刊:Energy Storage Materials [Elsevier BV]
卷期号:52: 52-60 被引量:173
标识
DOI:10.1016/j.ensm.2022.07.032
摘要

The performance benefits of metallic zinc, despite many promising characteristics (such as low cost and high capacity) in rechargeable batteries, are still compromised by dendritic growth and parasitic side reactions originating from reactive aqueous electrolytes, which dramatically restrain future application. In this work, a facile strategy is proposed via introducing high-donor-number organic solvent N, N-dimethyl acetamide (DMA) as electrolyte additive to achieve high Zn reversibility. Based on multiscale theoretical and experimental investigations, it is demonstrated that high-donor DMA additive with strong electron-donating ability can confine free water activity, replace the water in Zn2+ solvation sheath, and reshape hydrogen-bonding network of water. The DMA-modified electrolyte enables remarkable suppression of water-involved hydrogen evolution and severe corrosion, which contributes to preferentially uniform deposition and ultralong cycling life of 4500 h at current density of 1 mA cm−2 in symmetric cell, and high Coulombic efficiency of 99.6% in asymmetric cell. Coupling with VO2-based cathodes, the full battery can deliver high specific capacity of 261 mAh g − 1 at -18 °C and long operation stability of 500 cycles. This strategy presents a promising approach for development of high-performance aqueous metal batteries.
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
刚刚
1秒前
充电宝应助6692067采纳,获得10
1秒前
无无无无无无完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
YHHHH完成签到,获得积分10
3秒前
英勇无敌完成签到,获得积分10
3秒前
章瑞初发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
3秒前
Zz完成签到,获得积分10
3秒前
赘婿应助勤劳的饼干采纳,获得10
4秒前
bkagyin应助平常老师采纳,获得10
4秒前
隐形曼青应助跳跃碧灵采纳,获得30
5秒前
香蕉觅云应助恬227采纳,获得10
5秒前
5秒前
扣1送地狱火完成签到,获得积分10
6秒前
岳岳发布了新的文献求助10
6秒前
细心慕凝完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
白小胖完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
完美世界应助Li采纳,获得10
8秒前
星辰大海应助冰巧采纳,获得10
8秒前
斯文败类应助沉静的友灵采纳,获得10
8秒前
8秒前
DogeNotFound完成签到,获得积分10
9秒前
dundun完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
负责太阳完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
10秒前
11秒前
打打应助淡然钢笔采纳,获得10
11秒前
11秒前
yj发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
13秒前
13秒前
虚幻的城发布了新的文献求助10
13秒前
高分求助中
【提示信息,请勿应助】关于scihub 10000
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] 3000
The Mother of All Tableaux: Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 3000
徐淮辽南地区新元古代叠层石及生物地层 2000
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Global Eyelash Assessment scale (GEA) 500
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 400
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 内科学 纳米技术 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 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4025496
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3565228
关于积分的说明 11348834
捐赠科研通 3296382
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1815635
邀请新用户注册赠送积分活动 890172
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 813337