Dynamic Modulation of Keto‐Enol Tautomerism in Electrolytes for Aqueous Zinc Batteries

互变异构体 烯醇 水溶液 化学 酮-烯醇互变异构 电解质 电化学 无机化学 有机化学 电极 物理化学 催化作用
作者
Wei Chen,Li Song,Xiaolong Yang,Xinhua Zheng,Mingming Wang,Ruihao Luo,Taoli Jiang,Guili Zhao,Dongyang Shen,Lyuzhou Ye
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
被引量:1
标识
DOI:10.1002/ange.202502893
摘要

The reversibility of zinc (Zn) anode is subject to adverse reactions. Herein we design a dynamic modulation strategy via enol‐keto tautomerism to inhibit the side reactions, thus improving the reversibility of the Zn anode. Density functional theory calculations and experimental results demonstrate the keto form of additives can be adsorbed on the Zn anode, inhibiting dendrites’ growth, while the enol form can serve as a bidentate ligand to participate in the construction of solvation sheath for Zn2+, enhancing the kinetics of Zn2+ transport, simultaneously suppressing water activity and reducing HER and corrosion. After desolvation, the enol form of additives can react with by‐products, further weakening passivation and morphological variation. Consequently, the Zn anode with optimal additive achieves high reversibility, where Zn||Zn symmetric cells operate over 4000 h at 10 mA cm‐2/10 mAh cm‐2, Zn||Cu asymmetric cells have a life for 930 h at 10 mA cm‐2/10 mAh cm‐2. Further, this dynamic modulation enables Zn||V2O5 full cells to work over 5000 cycles with a capacity retention of 83% at 5 A g‐1, and the Zn||Br2 pouch cells deliver a high capacity of ~ 180 mAh. This study offers an original perspective on the dynamic regulation of the Zn anode.
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