Inducing the Solid–Liquid Conversion of Zinc Metal Anode in Alkaline Electrolytes by a Complexing Agent

材料科学 钝化 阳极 电解质 极化(电化学) 无机化学 金属 电极 水溶液 化学工程 纳米技术 化学 冶金 有机化学 物理化学 工程类 图层(电子)
作者
Wanlong Wu,Xianpeng Yang,Kuo Wang,Zirui Lin,Hua‐Yu Shi,Xiaoqi Sun
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:32 (45) 被引量:32
标识
DOI:10.1002/adfm.202207397
摘要

Abstract Primary alkaline aqueous batteries with Zn metal anodes have been commercialized and show great promise for secondary batteries. However, Zn undergoes a solid–liquid–solid reaction among Zn, Zn(OH) 4 2− , and ZnO in alkaline electrolytes, and the insulating ZnO formed on the surface easily passivates Zn underneath. Herein, a complexing agent of Br − is added into the KOH electrolyte. Zn is oxidized to Zn–Br complexes instead of Zn(OH) 4 2− during discharge, the former of which exhibits higher solubility. Therefore, Zn undergoes a solid–liquid reaction, and the passivation by ZnO is effectively avoided. Zn is reversibly deposited during charge to form a flat surface on the electrode. Thanks to the excellent kinetics and reversibility of the solid–liquid conversion process, the symmetric cell exhibits a polarization voltage of ≈8 mV at 1 mA cm −2 and only increases to 36 mV at 10 mA cm −2 . The cycle life is extended to 900 h at 1 mA cm −2 and 0.5 mA h cm −2 , which is 22× of the one in the KOH electrolyte. The KOH/KBr electrolyte is also applicable to a Zn||MnO 2 battery, which delivers 92.5% capacity retention after 500 cycles. This study presents an effective strategy to uncover alternative reaction paths for zinc electrode in rechargeable 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
顺心的访枫完成签到,获得积分10
1秒前
星辰大海应助懦弱的夏槐采纳,获得10
1秒前
1秒前
1秒前
SciGPT应助yuyu采纳,获得10
2秒前
yang完成签到,获得积分20
2秒前
fei完成签到,获得积分10
2秒前
鲍建芳发布了新的文献求助10
2秒前
开心的自行车完成签到,获得积分10
3秒前
健忘惜海发布了新的文献求助10
3秒前
Mashiro完成签到,获得积分10
3秒前
小蘑菇应助典雅的俊驰采纳,获得10
4秒前
4秒前
5秒前
充电宝应助盛夏蔚来采纳,获得10
5秒前
FashionBoy应助高贵绿真采纳,获得10
5秒前
ludwig完成签到,获得积分10
6秒前
vfdhjng发布了新的文献求助30
6秒前
三七发布了新的文献求助10
7秒前
123完成签到,获得积分10
7秒前
Rondab应助liangyuting采纳,获得10
8秒前
8秒前
香蕉觅云应助swby采纳,获得20
8秒前
小二郎应助睡懒觉采纳,获得10
8秒前
侯雪晴完成签到 ,获得积分20
10秒前
10秒前
lxz发布了新的文献求助10
11秒前
aaaaaab完成签到,获得积分10
11秒前
张欣欣发布了新的文献求助10
11秒前
桐桐应助kong采纳,获得10
12秒前
woshiyy发布了新的文献求助10
12秒前
thelog完成签到,获得积分10
13秒前
李爱国应助Ricky采纳,获得10
14秒前
谨慎雪碧发布了新的文献求助10
14秒前
顺心季节完成签到,获得积分10
14秒前
甄文超完成签到 ,获得积分20
17秒前
18秒前
小二郎应助饿得咕咕地采纳,获得30
18秒前
今后应助拔丝香芋采纳,获得10
18秒前
高分求助中
The Mother of All Tableaux: Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 3000
Social Research Methods (4th Edition) by Maggie Walter (2019) 2390
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
北师大毕业论文 基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 390
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 360
Atlas of Interventional Pain Management 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 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 4005067
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3544878
关于积分的说明 11291856
捐赠科研通 3281289
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1809639
邀请新用户注册赠送积分活动 885374
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 810878