Chelating Additive Regulating Zn‐Ion Solvation Chemistry for Highly Efficient Aqueous Zinc‐Metal Battery

化学 溶剂化 水溶液 无机化学 螯合作用 金属 电池(电) 水溶液中的金属离子 离子 物理化学 有机化学 量子力学 物理 功率(物理)
作者
Dongming Xu,Xueting Ren,Haoyu Li,Yuran Zhou,Simin Chai,Yining Chen,Hang Li,Lishun Bai,Zhi Chang,Anqiang Pan,Haoshen Zhou
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:136 (21) 被引量:12
标识
DOI:10.1002/ange.202402833
摘要

Abstract Aqueous zinc‐metal batteries (AZMBs) usually suffered from poor reversibility and limited lifespan because of serious water induced side‐reactions, hydrogen evolution reactions (HER) and rampant zinc (Zn) dendrite growth. Reducing the content of water molecules within Zn‐ion solvation sheaths can effectively suppress those inherent defects of AZMBs. In this work, we originally discovered that the two carbonyl groups of N‐Acetyl‐ϵ‐caprolactam (N‐ac) chelating ligand can serve as dual solvation sites to coordinate with Zn 2+ , thereby minimizing water molecules within Zn‐ion solvation sheaths, and greatly inhibit water‐induced side‐reactions and HER. Moreover, the N‐ac chelating additive can form a unique physical barrier interface on Zn surface, preventing the harmful contacting with water. In addition, the preferential adsorption of N‐ac on Zn (002) facets can promote highly reversible and dendrite‐free Zn 2+ deposition. As a result, Zn//Cu half‐cell within N‐ac added electrolyte delivered ultra‐high 99.89 % Coulombic efficiency during 8000 cycles. Zn//Zn symmetric cells also demonstrated unprecedented long life of more than 9800 hours (over one year). Aqueous Zn//ZnV 6 O 16 ⋅ 8H 2 O (Zn//ZVO) full‐cell preserved 78 % capacity even after ultra‐long 2000 cycles. A more practical pouch‐cell was also obtained (90.2 % capacity after 100 cycles). This method offers a promising strategy for accelerating the development of highly efficient AZMBs.
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
QING完成签到 ,获得积分10
刚刚
上官小怡发布了新的文献求助10
刚刚
半岛铁盒发布了新的文献求助10
刚刚
Moonpie完成签到,获得积分10
1秒前
csg888888完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
李健的小迷弟应助Cerys采纳,获得10
2秒前
科研通AI6.4应助lidanzhang采纳,获得10
2秒前
3秒前
天天快乐应助猪猪hero采纳,获得10
4秒前
yuriyc发布了新的文献求助30
5秒前
lyb完成签到,获得积分10
5秒前
7秒前
8秒前
ZjieY完成签到,获得积分10
8秒前
体面人发布了新的文献求助30
9秒前
10秒前
黄油小花饼干完成签到,获得积分10
11秒前
isonomia发布了新的文献求助10
11秒前
理理完成签到 ,获得积分10
12秒前
12秒前
明理道之发布了新的文献求助10
12秒前
ZjieY发布了新的文献求助50
12秒前
12秒前
打打应助sillyforce采纳,获得10
13秒前
hhh完成签到,获得积分10
13秒前
可爱的函函应助liang采纳,获得10
13秒前
dudu发布了新的文献求助10
13秒前
397753034发布了新的文献求助20
13秒前
14秒前
14秒前
yuriyc完成签到,获得积分10
15秒前
16秒前
鼻揩了转去应助实验鱼采纳,获得10
16秒前
17秒前
Derek完成签到,获得积分10
17秒前
17秒前
18秒前
TristanGuan发布了新的文献求助10
19秒前
大美女发布了新的文献求助10
20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
AnnualResearch andConsultation Report of Panorama survey and Investment strategy onChinaIndustry 1000
卤化钙钛矿人工突触的研究 1000
Engineering for calcareous sediments : proceedings of the International Conference on Calcareous Sediments, Perth 15-18 March 1988 / edited by R.J. Jewell, D.C. Andrews 1000
Continuing Syntax 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
2026 Hospital Accreditation Standards 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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6264618
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8086401
关于积分的说明 16899707
捐赠科研通 5335127
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2839620
邀请新用户注册赠送积分活动 1816948
关于科研通互助平台的介绍 1670536