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,Youlian Zhou,Simin Chai,Yining Chen,Hang Li,Lishun Bai,Zhi Chang,Anqiang Pan,Haoshen Zhou
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
标识
DOI:10.1002/ange.202402833
摘要

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 Zn2+, 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 Zn2+ 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//ZnV6O16·8H2O (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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
xczty0824完成签到,获得积分10
1秒前
昵称完成签到,获得积分20
2秒前
阔达的太阳完成签到 ,获得积分10
3秒前
高大白翠完成签到 ,获得积分10
3秒前
香蕉觅云应助小七采纳,获得10
4秒前
sophia1211完成签到,获得积分10
5秒前
yar给冰激凌的求助进行了留言
5秒前
坐看云起完成签到,获得积分10
7秒前
hxpxp完成签到,获得积分10
12秒前
跳跃的惮完成签到,获得积分10
13秒前
无聊的赛君完成签到 ,获得积分20
14秒前
dldldl完成签到,获得积分10
15秒前
kakakakak完成签到,获得积分10
16秒前
活泼的寄风完成签到,获得积分10
18秒前
巴图鲁完成签到,获得积分10
19秒前
杏梨完成签到,获得积分10
19秒前
领导范儿应助Ann采纳,获得10
20秒前
Amy完成签到,获得积分10
21秒前
小俞完成签到,获得积分10
21秒前
22秒前
fengjun1208完成签到,获得积分10
25秒前
28秒前
西伯利亚小猪完成签到,获得积分10
29秒前
朴素的从灵完成签到 ,获得积分10
30秒前
李子完成签到,获得积分10
31秒前
胡质斌发布了新的文献求助10
31秒前
西音发布了新的文献求助10
32秒前
呆呆完成签到 ,获得积分10
34秒前
所得皆所愿完成签到 ,获得积分10
37秒前
三颗石头完成签到,获得积分10
39秒前
顺利的乐枫完成签到 ,获得积分10
39秒前
五月拾旧完成签到,获得积分10
40秒前
张zhang完成签到 ,获得积分10
40秒前
胡质斌完成签到,获得积分10
41秒前
41秒前
Cheng完成签到 ,获得积分10
41秒前
duolaAmeng完成签到,获得积分10
42秒前
摸鱼鱼完成签到,获得积分10
42秒前
都给我求虚功完成签到,获得积分10
43秒前
43秒前
高分求助中
One Man Talking: Selected Essays of Shao Xunmei, 1929–1939 1000
巫和雄 -《毛泽东选集》英译研究 (2013) 800
Yuwu Song, Biographical Dictionary of the People's Republic of China 700
[Lambert-Eaton syndrome without calcium channel autoantibodies] 520
The three stars each: the Astrolabes and related texts 500
Revolutions 400
Diffusion in Solids: Key Topics in Materials Science and Engineering 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 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 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2451525
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2124516
关于积分的说明 5406107
捐赠科研通 1853334
什么是DOI,文献DOI怎么找? 921734
版权声明 562273
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 493051