Enhancement of De‐Solvation Kinetics on V5O12•6H2O Cathode Through a Bi‐Functional Modification Layer for Low‐Temperature Zinc‐Ion Batteries

阴极 材料科学 电解质 溶剂化 化学工程 动力学 扩散 吸附 离子 电池(电) 化学物理 物理化学 热力学 电极 化学 有机化学 工程类 物理 功率(物理) 量子力学
作者
Xiaodi Jiang,Tongde Wang,Mingze Ji,Donghwan Ji,Shengyuan Deng,Guohua Gao,Jun Shen,Guangming Wu
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:35 (15) 被引量:10
标识
DOI:10.1002/adfm.202420686
摘要

Abstract Zinc‐ion batteries (ZIBs) show great promise for next‐generation energy storage, but their performance at low temperatures is severely hindered by sluggish desolvation kinetics at cathode‐electrolyte interface. To address this limitation, a zincophilic‐hydrophobic poly(3,4‐ethylenedioxythiophene) (PEDOT) modified layer is proposed on V 5 O 12 •6H 2 O cathode. Ab initio molecular dynamics simulations indicate that this modification strategy promotes Zn 2 ⁺ adsorption and reduces the free energy for dissociating hydrated Zn 2+ to form Zn 2+ at the cathode‐electrolyte interface, across the temperature of 280 to 240 K. As a result, this PEDOT‐modified cathode exhibits significantly improved Zn 2 ⁺ diffusion and desolvation kinetics, delivering superior rate performance with a remarkable capacity of 226.5 mAh g⁻¹ at 40 A g⁻¹. Notably, even at −30 °C, this cathode maintains a high capacity of 268.3 mA g⁻¹ at 0.2 A g⁻¹ and exhibits robust capacity retention (92.4%) over 1,000 cycles at 1 A g⁻¹. This approach markedly improves low‐temperature capacity retention and operational efficiency, highlighting the potential of cathode‐electrolyte interface engineering to advance zinc‐ion batteries performance in cold environments.
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
1秒前
yoooooooo完成签到,获得积分10
2秒前
Tree_QD完成签到 ,获得积分10
2秒前
俏皮冰露完成签到,获得积分10
3秒前
李浩然完成签到,获得积分10
3秒前
纯真保温杯完成签到 ,获得积分10
4秒前
油条完成签到,获得积分10
4秒前
Jobs完成签到,获得积分10
4秒前
黄紫红完成签到 ,获得积分10
4秒前
Wenyu完成签到,获得积分10
11秒前
大琪哥哥要顺利毕业完成签到 ,获得积分10
12秒前
FashionBoy应助苹果亦巧采纳,获得30
17秒前
顺心凡之完成签到,获得积分10
19秒前
豆豆完成签到 ,获得积分10
23秒前
Skywalk满天星完成签到,获得积分10
24秒前
better发布了新的文献求助10
25秒前
英勇冰蓝完成签到 ,获得积分10
32秒前
安静的ky完成签到,获得积分10
32秒前
赵一完成签到 ,获得积分10
33秒前
采采完成签到,获得积分10
36秒前
LT完成签到 ,获得积分10
37秒前
yes完成签到 ,获得积分10
37秒前
37秒前
drtianyunhong完成签到,获得积分10
43秒前
安尔完成签到 ,获得积分10
44秒前
chen发布了新的文献求助10
45秒前
勤奋丸子完成签到 ,获得积分10
45秒前
Cell完成签到 ,获得积分10
45秒前
Double_N完成签到,获得积分10
53秒前
姜忆霜完成签到 ,获得积分0
56秒前
秋迎夏完成签到,获得积分0
58秒前
南风完成签到,获得积分10
1分钟前
GGBond发布了新的文献求助10
1分钟前
今日上上签完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
飞儿完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Tonald Yang完成签到 ,获得积分20
1分钟前
kingmp2完成签到 ,获得积分10
1分钟前
豌豆完成签到 ,获得积分10
1分钟前
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
Nondestructive Testing Handbook: Vol. 4, Thermal and Infrared Testing (IR), 4th ed 800
作者名:Kristopher P. Plain,悉尼大学的,目前只能查到其四篇论文,想找到其博士论文 590
Évora na Idade Média 555
Soil mites of the family Rhagidiidae (Actinedida: Eupodoidea). Morphology, Systematics, Ecology 520
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Radical Reactions 500
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 7355440
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8966341
关于积分的说明 19048647
捐赠科研通 7003155
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3222075
关于科研通互助平台的介绍 2386372
邀请新用户注册赠送积分活动 2202691