Asymmetric Electrolytes Govern Tetrahydroxozincate Dynamics for Stable Alkaline Zinc Batteries

电解质 锌酸盐 电化学储能 储能 电化学 电池(电) 无机化学 化学 水溶液 碱性电池 离解(化学) 材料科学 化学工程 能量密度 金属 电极 纳米颗粒 动力学 纳米技术
作者
Xianhong Chen,Yang Wang,Jiaxiong Zhu,Chunyi Zhi,Wai-Yeung Wong
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:65 (12): e24438-e24438 被引量:1
标识
DOI:10.1002/anie.202524438
摘要

ABSTRACT Green electrochemical energy storage is essential for carbon neutrality, and alkaline zinc batteries offer a compelling solution due to their inherent safety, low cost, and high energy density. However, their performance is limited by parasitic reactions, including corrosion, gas evolution, and slow Zn/ZnO conversion kinetics stemming from inefficient dissociation of the tetrahydroxozincate [Zn(OH) 4 2− ] intermediate. We address this by designing a series of cobalt porphyrins (Co‐4N, Co‐3N‐O, Co‐3N‐S) that modulate the metal center's charge density for accelerating Zn(OH) 4 2 − decomposition, and control Zn 2 + transport through the carboxyl‐functionalized peripheries. The Co‐3N‐O‐modified electrolyte achieves exceptional stability, maintaining stable cycle for over 80,000 s at 5 mA cm − 2 , which is more than four times longer than the <20,000 s achieved by the conventional KOH + ZnO electrolyte. In Zn||Ni batteries, this molecularly engineered electrolyte enables 110 stable cycles at 1 mA cm −2 , significantly outperforming the unmodified system, which sustained only 20 cycles. These findings elucidate a structure‐kinetics relationship for zincate regulation and demonstrate how customized molecular asymmetry can overcome persistent challenges in aqueous battery chemistry, offering a pathway to high‐performance, durable energy storage systems.
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
含蓄数据线完成签到,获得积分10
刚刚
beriko发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
Orange应助phonetwo采纳,获得10
1秒前
1秒前
言卓完成签到,获得积分10
2秒前
小梁发布了新的文献求助10
2秒前
小梁发布了新的文献求助10
2秒前
淡定语发布了新的文献求助10
3秒前
小梁发布了新的文献求助10
3秒前
小梁发布了新的文献求助10
3秒前
木安发布了新的文献求助10
3秒前
张兴博完成签到,获得积分10
3秒前
xu发布了新的文献求助10
3秒前
wu完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
4秒前
4秒前
Ivan完成签到,获得积分10
4秒前
脑洞疼应助整点薯条采纳,获得10
4秒前
不秃吧应助richelle采纳,获得10
5秒前
传奇3应助ccc采纳,获得50
6秒前
6秒前
TT发布了新的文献求助10
7秒前
传奇3应助嗯快困觉啦采纳,获得10
8秒前
8秒前
_xiepang应助无恙采纳,获得10
8秒前
可爱的函函应助Sylvia77xr采纳,获得10
9秒前
9秒前
lin关闭了lin文献求助
10秒前
10秒前
11秒前
12秒前
li发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
bkagyin应助TT采纳,获得10
14秒前
科研通AI6.4应助温暖煎饼采纳,获得10
14秒前
15秒前
123发布了新的文献求助10
15秒前
烟花应助愉快的Jerry采纳,获得10
15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
HYDROLYSE ACIDE DE QUELQUES DIOXASPIROCYCLANES 1314
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 800
Navigating Normative Orders. Interdisciplinary Perspectives 800
1 Peter and Christ's Descent to the Dead in Its Early Christian Reception 700
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
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 7748632
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9296623
关于积分的说明 20236334
捐赠科研通 7329887
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3308995
关于科研通互助平台的介绍 2460598
邀请新用户注册赠送积分活动 2321014