A Multifunctional Zwitterion Electrolyte Additive for Highly Reversible Zinc Metal Anode

阳极 电解质 法拉第效率 材料科学 枝晶(数学) 锌 化学工程 金属 无机化学 电化学 电极 化学 冶金 物理化学 工程类 数学 几何学
作者
Xinlong Liu,Bingang Xu,Jian Lü,Jing Han,Shenzhen Deng,Yu Xiao,Yongling An,Yun Tang
出处
期刊:Small [Wiley]
卷期号:20 (12): e2307557-e2307557 被引量:36
标识
DOI:10.1002/smll.202307557
摘要

Abstract Although zinc metal anode is promising for zinc‐ion batteries (ZIBs) owing to high energy density, its reversibility is significantly obstructed by uncontrolled dendrite growth and parasitic reactions. Optimizing electrolytes is a facile yet effective method to simultaneously address these issues. Herein, 2‐(N‐morpholino)ethanesulfonic acid (MES), a pH buffer as novel additive, is initially introduced into conventional ZnSO 4 electrolyte to ensure a dendrite‐free zinc anode surface, enabling a stable Zn/electrolyte interface, which is achieved by controlling the solvated sheath through H 2 O poor electric double layer (EDL) derived from zwitterionic groups. Moreover, this zwitterionic additive can balance localized H + concentration of the electrolyte system, thus preventing parasitic reactions in damaging electrodes. DFT calculation proves that the MES additive has a strong affinity with Zn 2+ and induces uniform deposition along (002) orientation. As a result, the Zn anode in MES‐based electrolyte exhibits exceptional plating/stripping lifespan with 1600 h at 0.5 mA cm −2 (0.5 mAh cm −2 ) and 430 h at 5.0 mA cm −2 (5.0 mAh cm −2 ) while it maintains high coulombic efficiency of 99.8%. This work proposes an effective and facile approach for designing dendrite‐free anode for future aqueous Zn‐based storage devices.
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
Juyy完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
天天快乐的应助被风趣的可愁采纳,获得10
1秒前
三岁半完成签到,获得积分10
1秒前
大麦完成签到,获得积分20
2秒前
080发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
desperado发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
笨笨果汁的应助被七一安采纳,获得10
4秒前
CodeCraft的应助被PINO采纳,获得10
5秒前
6秒前
6秒前
7秒前
7秒前
7秒前
7秒前
生动的又晴完成签到 ,获得积分10
8秒前
8秒前
future完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
理想读者发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
KW12ZX发布了新的文献求助10
11秒前
NexusExplorer的应助被psclib采纳,获得10
11秒前
12秒前
LW发布了新的文献求助10
12秒前
1233445完成签到,获得积分10
13秒前
大林完成签到,获得积分10
13秒前
JamesPei的应助被沉静仙人掌采纳,获得10
13秒前
13秒前
ding的应助被tomatoGG采纳,获得10
14秒前
dayao完成签到,获得积分20
15秒前
16秒前
小刘医生发布了新的文献求助20
17秒前
汉堡包的应助被大意的如南采纳,获得10
18秒前
共享精神的应助被LW采纳,获得10
18秒前
袁钢发布了新的文献求助50
18秒前
科目三的应助被111966采纳,获得10
18秒前
丘比特的应助被baiyufengsheng采纳,获得10
19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
Campbell's Operative Orthopaedics, E-Book 3000
Les Mantodea De Guyane 2000
Energie-Contracting 1500
内視鏡下経鼻経蝶形骨洞手術術後SIADHに対する予防的水制限の安全性と有効性の検討 1000
Positive Psychology 600
Guidelines for fracture-safe and fatigue-reliable design of steel structures 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8012045
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9459956
关于积分的说明 21180209
捐赠科研通 7583151
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3383829
关于科研通互助平台的介绍 2515996
邀请新用户注册赠送积分活动 2419017