Multiscale Confinement Electrolyte Enables Low‐Temperature Stable Aqueous Zinc‐Iodine Batteries

电解质 材料科学 水溶液 碘化物 化学工程 储能 电极 离子 电化学 纳米技术 纳米颗粒 溶剂化 降级(电信) 图层(电子) 淀粉 碘 金属 锂离子电池的纳米结构 无机化学
作者
Jintao Qi,Mingming Wang,Xiang Li,Ze Xu,Apeng Li,Yahan Meng,Lei Yang,Shaoming Huang
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
被引量:2
标识
DOI:10.1002/aenm.71384
摘要

ABSTRACT Aqueous zinc‐iodine batteries are promising candidates for safe and low‐cost energy storage but suffer from severe degradation under low‐temperature and high‐rate conditions due to electrolyte freezing, iodine dissolution, sluggish ion transport, and interfacial instability. Herein, we report a multiscale confinement electrolyte by introducing high‐concentration Ca(ClO 4 ) 2 and a small amount of starch into a Zn(OTf) 2 system to regulate solvation structure, iodine chemistry, and electrode interfaces simultaneously. The strong hydration capability of Ca 2+ reconstructs the hydrogen‐bond network, reduces water activity, suppresses ice crystallization, and preserves ion transport at subzero temperatures. Meanwhile, Ca 2+ confines iodide and polyiodide species through strong electrostatic interactions, thereby suppressing I 2 dissolution, inhibiting shuttle effects, and mitigating active material loss. Starch further constructs an interfacial confinement layer on the Zn anode, inhibiting parasitic reactions, reducing by‐product formation, and guiding uniform Zn deposition. Benefiting from these synergistic effects, Zn||I 2 batteries deliver an exceptional rate capability of 15 A g −1 and achieve ultrastable cycling over 60 000 cycles at this ultrahigh rate. Moreover, the batteries operate reliably at –40°C, delivering over 3600 h of cycling at 0.5 A g −1 with 95.8% capacity retention. High‐loading pouch cells and a preliminary 1.1 Ah‐level demonstration further confirm the practical scale‐up potential of this electrolyte strategy.
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
四颗半小核桃完成签到 ,获得积分10
1秒前
2秒前
2秒前
ding的应助被okiya采纳,获得10
2秒前
2秒前
3秒前
ben发布了新的文献求助10
3秒前
李爱国的应助被高兴元绿采纳,获得10
3秒前
3秒前
3秒前
chr发布了新的文献求助20
4秒前
Rrr发布了新的文献求助10
4秒前
于富贵完成签到,获得积分10
5秒前
7秒前
沉静书包发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
科研通AI6.2的应助被小俊采纳,获得10
8秒前
黑色素发布了新的文献求助10
8秒前
34101127完成签到,获得积分10
8秒前
烂漫梦容发布了新的文献求助10
8秒前
muwejie完成签到,获得积分20
9秒前
板蓝根@发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
9秒前
欣喜柚子完成签到 ,获得积分10
9秒前
wanghaha完成签到,获得积分10
9秒前
顾矜的应助被bobo采纳,获得10
9秒前
ziluolan007完成签到,获得积分10
9秒前
LEMONQ发布了新的文献求助10
11秒前
隐形曼青的应助被34101127采纳,获得10
11秒前
11秒前
泰山球迷完成签到,获得积分10
12秒前
大个的应助被wanghaha采纳,获得10
12秒前
13秒前
14秒前
Yetta发布了新的文献求助10
14秒前
逢春完成签到,获得积分10
14秒前
Yang发布了新的文献求助10
15秒前
花卷发布了新的文献求助10
15秒前
tinaping发布了新的文献求助10
15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
Energie-Contracting 1500
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Oncology Clinical Trials: Successful Design, Conduct, and Analysis, Second Edition 800
Mathematical models in hydrology 500
Butadiene hydroxytelechelic oligomers PBHT 500
Ecotourism 400
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 8077966
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9495555
关于积分的说明 21388206
捐赠科研通 7646350
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3400580
关于科研通互助平台的介绍 2530061
邀请新用户注册赠送积分活动 2439241