Rational Design of Sulfonamide‐Based Additive Enables Stable Solid Electrolyte Interphase for Reversible Zn Metal Anode

轨道能级差 材料科学 电解质 阳极 锌 金属 吸附 化学工程 分子轨道 相间 电极 分子 物理化学 有机化学 化学 冶金 生物 工程类 遗传学
作者
Cong Huang,Fei Huang,Xin Zhao,Yisu Hao,Yujie Yang,Qian Yang,Ge Chang,Yan Zhang,Qunli Tang,Aiping Hu,Xiaohua Chen
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:33 (1) 被引量:94
标识
DOI:10.1002/adfm.202210197
摘要

Abstract The solid electrolyte interphase (SEI)‐forming additives strategy is of great significance for improving the cycle stability of zinc (Zn) anodes. Although various additives have been reported, the relationship between their molecular structures and SEI chemistries is poorly understood. Herein, a molecular design principle for sulfonamide‐containing additives that endow Zn anodes with a robust SEI layer is proposed. The incorporation of the benzene ring and amino group (−NH 2 ) leads to high adsorption energy, low lowest unoccupied molecular orbital lowest unoccupied molecular orbital (LUMO), and a small highest occupied molecular orbital‐LUMO (HOMO‐LUMO) gap, facilitating the reduction process of sulfanilamide (SA) additives. Coupled with SA/ZnSO 4 electrolytes, Zn|Zn symmetric cells deliver an ultralong cycle life of 4800 h (200 days) at 2 mA cm −2 and 2 mAh cm −2 . Additionally, a high cumulative plated capacity (CPC) of 6000 mAh cm −2 and 2700 mAh cm −2 is also achieved at a capacity per cycle of 10 mAh cm −2 and 30 mAh cm −2 , respectively. More importantly, the versatility of SA additives is also demonstrated in Zn‐V 2 O 5 , Zn‐I 2 , and Zn‐MnO 2 full cells at a low N/P ratio (the theoretical capacity ratio between the negative and positive electrode) of 5.3, 8.3, and 4.5, respectively. This molecular structure strategy provides a promising path to develop effective SEI‐forming additives.
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
mialabulula完成签到,获得积分20
刚刚
1秒前
1秒前
ydz完成签到 ,获得积分10
1秒前
1秒前
fungii发布了新的文献求助10
2秒前
追寻迎南发布了新的文献求助10
2秒前
宋宋宋发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
2秒前
雅悦完成签到,获得积分10
3秒前
Allergy完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
4秒前
斯文败类的应助被gefan采纳,获得10
4秒前
oo发布了新的文献求助20
4秒前
派大星发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
5秒前
6秒前
不亦乐乎发布了新的文献求助10
6秒前
情怀的应助被paper reader采纳,获得20
6秒前
顾矜的应助被ffff采纳,获得10
6秒前
寂寞的南霜完成签到,获得积分10
6秒前
v0id的应助被李嘉盛采纳,获得10
7秒前
小蘑菇的应助被monkey_hou采纳,获得10
7秒前
biuesky发布了新的文献求助10
7秒前
vision0000发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
lxj完成签到,获得积分10
7秒前
cccl给cccl的求助进行了留言
8秒前
8秒前
科研通AI6.4的应助被LLH采纳,获得10
8秒前
8秒前
Protozoan发布了新的文献求助30
9秒前
月儿发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
AN关闭了AN的文献求助
9秒前
WMY完成签到,获得积分10
10秒前
钰晴发布了新的文献求助10
10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
Aspects of Post-SPE Phonology 2000
CLSI VET01S Ed7 Performance Standards for Antimicrobial Disk and Dilution Susceptibility Tests for Bacteria Isolated From Animals 1000
Performance standards for antimicrobial disk and dilution susceptibility tests for bacteria isolated from animals 888
Rosenblum, Global Change Biology 800
Holistic Discourse Analysis, Second Edition by Robert E. Longacre (2012-09-10) 666
Work as a Calling 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 物理 有机化学 化学工程 内科学 生物化学 复合材料 催化作用 心理学 细胞生物学 无机化学 电极 光电子学 人工智能
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7863757
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9381708
关于积分的说明 20731918
捐赠科研通 7463857
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3348271
关于科研通互助平台的介绍 2489883
邀请新用户注册赠送积分活动 2373322