Amphipathic Phenylalanine-Induced Nucleophilic–Hydrophobic Interface Toward Highly Reversible Zn Anode

亲核细胞 阳极 电解质 溶剂化 化学 分子 吸附 水溶液 生物分子 苯丙氨酸 组合化学 相间 化学工程 无机化学 电极 材料科学 有机化学 纳米技术 氨基酸 催化作用 物理化学 生物化学 生物 工程类 遗传学
作者
Anbin Zhou,Huirong Wang,Fengling Zhang,Xin Hu,Zhihang Song,Yi Chen,Yongxin Huang,Yanhua Cui,Yixiu Cui,Li Li,Feng Wu,Renjie Chen
出处
期刊:Nano-micro Letters [Springer Science+Business Media]
卷期号:16 (1) 被引量:13
标识
DOI:10.1007/s40820-024-01380-x
摘要

Abstract Aqueous Zn 2+ -ion batteries (AZIBs), recognized for their high security, reliability, and cost efficiency, have garnered considerable attention. However, the prevalent issues of dendrite growth and parasitic reactions at the Zn electrode interface significantly impede their practical application. In this study, we introduced a ubiquitous biomolecule of phenylalanine (Phe) into the electrolyte as a multifunctional additive to improve the reversibility of the Zn anode. Leveraging its exceptional nucleophilic characteristics, Phe molecules tend to coordinate with Zn 2+ ions for optimizing the solvation environment. Simultaneously, the distinctive lipophilicity of aromatic amino acids empowers Phe with a higher adsorption energy, enabling the construction of a multifunctional protective interphase. The hydrophobic benzene ring ligands act as cleaners for repelling H 2 O molecules, while the hydrophilic hydroxyl and carboxyl groups attract Zn 2+ ions for homogenizing Zn 2+ flux. Moreover, the preferential reduction of Phe molecules prior to H 2 O facilitates the in situ formation of an organic–inorganic hybrid solid electrolyte interphase, enhancing the interfacial stability of the Zn anode. Consequently, Zn||Zn cells display improved reversibility, achieving an extended cycle life of 5250 h. Additionally, Zn||LMO full cells exhibit enhanced cyclability of retaining 77.3% capacity after 300 cycles, demonstrating substantial potential in advancing the commercialization of 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
1秒前
111发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
小高同学发布了新的文献求助10
2秒前
今后应助YGTRECE采纳,获得10
3秒前
4秒前
虾米吃螃蟹完成签到,获得积分10
5秒前
Lucas应助小高同学采纳,获得10
5秒前
这橘不甜发布了新的文献求助30
5秒前
7秒前
DD47发布了新的文献求助20
7秒前
脑洞疼应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
zmnzmnzmn应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
哭泣灯泡完成签到,获得积分10
7秒前
斯文败类应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
无花果应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
8秒前
香蕉觅云应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
深情安青应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
在水一方应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
Akim应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
天天快乐应助科研通管家采纳,获得30
8秒前
8秒前
脑洞疼应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
顾矜应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
科研通AI5应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
Hello应助科研通管家采纳,获得30
9秒前
英俊的铭应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
科研通AI5应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
无花果应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
小二郎应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
9秒前
在水一方应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
10秒前
13秒前
13秒前
YGTRECE发布了新的文献求助10
15秒前
Backto1998发布了新的文献求助10
20秒前
21秒前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 2000
Encyclopedia of Geology (2nd Edition) 2000
105th Edition CRC Handbook of Chemistry and Physics 1600
Maneuvering of a Damaged Navy Combatant 650
Mixing the elements of mass customisation 300
the MD Anderson Surgical Oncology Manual, Seventh Edition 300
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 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3778047
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3323723
关于积分的说明 10215564
捐赠科研通 3038918
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1667711
邀请新用户注册赠送积分活动 798351
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 758339