Design of a Solid Electrolyte Interphase for Aqueous Zn Batteries

法拉第效率 电解质 水溶液 相间 化学工程 阳极 化学 电化学 无机化学 电极 有机化学 遗传学 生物 工程类 物理化学
作者
Dan Li,Longsheng Cao,Tao Deng,Sufu Liu,Chunsheng Wang
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:60 (23): 13035-13041 被引量:451
标识
DOI:10.1002/anie.202103390
摘要

Abstract Aqueous Zn batteries are challenged by water decomposition and dendrite growth due to the absence of a dense Zn‐ion conductive solid electrolyte interphase (SEI) to inhibit the hydrogen evolution reaction (HER). Here, we design a low‐concentration aqueous Zn(OTF) 2 ‐Zn(NO 3 ) 2 electrolyte to in situ form a robust inorganic ZnF 2 ‐Zn 5 (CO 3 ) 2 (OH) 6 ‐organic bilayer SEI, where the inorganic inner layer promotes Zn‐ion diffusion while the organic outer layer suppresses water penetration. We found that the insulating Zn 5 (OH) 8 (NO 3 ) 2 ⋅2 H 2 O layer is first formed on the Zn anode surface by the self‐terminated chemical reaction of NO 3 − with Zn 2+ and OH − generated via HER, and then it transforms into Zn‐ion conducting Zn 5 (CO 3 ) 2 (OH) 6 , which in turn promotes the formation of ZnF 2 as the inner layer. The organic‐dominated outer layer is formed by the reduction of OTF − . The in situ formed SEI enables a high Coulombic efficiency (CE) of 99.8 % for 200 h in Ti∥Zn cells, and a high energy density (168 Wh kg −1 ) with 96.5 % retention for 700 cycles in Zn∥MnO 2 cells with a low Zn/MnO 2 capacity ratio of 2:1.
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
在水一方应助123采纳,获得10
刚刚
vvcclv发布了新的文献求助10
1秒前
小马甲应助keyanbaicai采纳,获得10
1秒前
2秒前
safari发布了新的文献求助10
2秒前
孤梦落雨发布了新的文献求助10
3秒前
swordlee发布了新的文献求助20
4秒前
5秒前
冷静发布了新的文献求助10
5秒前
朱莉发布了新的文献求助10
6秒前
雷黎发布了新的文献求助10
6秒前
WSJ完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
8秒前
科研通AI6.3应助科研小白采纳,获得10
8秒前
9秒前
9秒前
wu驳回了JamesPei应助
11秒前
斯文败类应助美丽的周采纳,获得10
11秒前
Xiaoab发布了新的文献求助80
13秒前
22336应助清爽慕山采纳,获得20
13秒前
嵇笑蓝发布了新的文献求助10
14秒前
15秒前
16秒前
17秒前
Kevin丶大牛完成签到,获得积分10
17秒前
日月不失其体完成签到 ,获得积分10
18秒前
桐桐应助sxy采纳,获得10
18秒前
标致初晴发布了新的文献求助10
19秒前
阔达的老太完成签到 ,获得积分10
19秒前
光合谷完成签到 ,获得积分10
21秒前
21秒前
打打应助太易采纳,获得50
21秒前
21秒前
22秒前
机智的誉发布了新的文献求助20
23秒前
FashionBoy应助朝与夕采纳,获得10
23秒前
24秒前
24秒前
mingtian发布了新的文献求助10
26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
Geist der Kunst und Kultur 1000
Resistance Spot Welding Dataset for Automobile Body-in-White Quality Analysis 748
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
Machine Learning for Asset Management and Pricing 600
Numerical analysis of the coupled atmosphere-ocean models (CAO II). II 600
Models for the coupled atmosphere and ocean 600
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 7407195
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9011692
关于积分的说明 19192429
捐赠科研通 7040437
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3232511
关于科研通互助平台的介绍 2394493
邀请新用户注册赠送积分活动 2214717