Nitrogen‐Doped and Sulfonated Carbon Dots as a Multifunctional Additive to Realize Highly Reversible Aqueous Zinc‐Ion Batteries

材料科学 水溶液 兴奋剂 化学工程 离子 无机化学 碳纤维 氮气 纳米技术 有机化学 化学 冶金 复合材料 工程类 复合数 光电子学
作者
Tianbing Song,Zun‐Hui Huang,Xirong Zhang,Jia‐Wen Ni,Huan‐Ming Xiong
出处
期刊:Small [Wiley]
卷期号:19 (31) 被引量:81
标识
DOI:10.1002/smll.202205558
摘要

Aqueous zinc-ion batteries (ZIBs) using the Zn metal anode have been considered as one of the next-generation commercial batteries with high security, robust capacity, and low price. However, parasitic reactions, notorious dendrites and limited lifespan still hamper their practical applications. Herein, an eco-friendly nitrogen-doped and sulfonated carbon dots (NSCDs) is designed as a multifunctional additive for the cheap aqueous ZnSO4 electrolyte, which can overcome the above difficulties effectively. The abundant polar groups (-COOH, -OH, -NH2 , and -SO3 H) on the CDs surfaces can regulate the solvation structure of Zn2+ through decreasing the coordinated active H2 O molecules, and thus redistribute Zn2+ deposition to avoid side reactions. Some of the negatively charged NSCDs are adsorbed on Zn anode surface to isolate the H2 O/SO42- corrosion through the electrostatic shielding effect. The synergistic effect of the doped nitrogen species and the surface sulfonic groups can induce a uniform electrolyte flux and a homogeneous Zn plating with a (002) texture. As a result, the excellent cycle life (4000 h) and Coulombic efficiency (99.5%) of the optimized ZIBs are realized in typical ZnSO4 electrolytes with only 0.1 mg mL-1 of NSCDs additive.
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
ChenZw1368完成签到 ,获得积分10
1秒前
义气易巧发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
赘婿应助瞿采枫采纳,获得10
2秒前
汉堡包应助曲幻梅采纳,获得10
2秒前
Bohne发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
3秒前
欣慰水蓝发布了新的文献求助10
3秒前
cruise完成签到,获得积分20
3秒前
Dan发布了新的文献求助10
4秒前
科研助手6应助crazy采纳,获得10
4秒前
柔弱紊发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
Joey完成签到,获得积分20
7秒前
科研通AI5应助某某采纳,获得10
7秒前
shabbow完成签到,获得积分10
7秒前
超级白昼发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
Hello应助义气易巧采纳,获得10
8秒前
调皮书本发布了新的文献求助20
9秒前
可爱的函函应助iu采纳,获得10
9秒前
9秒前
离线发布了新的文献求助10
10秒前
wanghuihui完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
11秒前
大家好发布了新的文献求助20
11秒前
快乐的小央完成签到 ,获得积分10
11秒前
HEAUBOOK发布了新的文献求助30
11秒前
Bohne完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
12秒前
12秒前
华仔应助wyt采纳,获得10
12秒前
12秒前
12秒前
13秒前
13秒前
13秒前
高分求助中
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2500
One Man Talking: Selected Essays of Shao Xunmei, 1929–1939 (PDF!) 1000
Technologies supporting mass customization of apparel: A pilot project 450
Tip60 complex regulates eggshell formation and oviposition in the white-backed planthopper, providing effective targets for pest control 400
A Field Guide to the Amphibians and Reptiles of Madagascar - Frank Glaw and Miguel Vences - 3rd Edition 400
China Gadabouts: New Frontiers of Humanitarian Nursing, 1941–51 400
The Healthy Socialist Life in Maoist China, 1949–1980 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3789164
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3334289
关于积分的说明 10268778
捐赠科研通 3050705
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1674102
邀请新用户注册赠送积分活动 802497
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 760657