亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Chloride electrolyte enabled practical zinc metal battery with a near-unity Coulombic efficiency

电解质 法拉第效率 阳极 电池(电) 化学工程 电偶阳极 储能 阴极 氧化还原 化学 材料科学 无机化学 电极 冶金 阴极保护 功率(物理) 物理 物理化学 量子力学 工程类
作者
Heng Jiang,Longteng Tang,Yanke Fu,Shitong Wang,Sean K. Sandstrom,Alexis M. Scida,Guo‐Xing Li,David T. Hoang,Jessica J. Hong,Nan‐Chieh Chiu,Kyriakos C. Stylianou,William F. Stickle,Donghai Wang,Ju Li,P. Alex Greaney,Chong Fang,Xiulei Ji
出处
期刊:Nature sustainability [Nature Portfolio]
卷期号:6 (7): 806-815 被引量:306
标识
DOI:10.1038/s41893-023-01092-x
摘要

Rechargeable aqueous zinc batteries are finding their niche in stationary storage applications where safety, cost, scalability and carbon footprint matter most. However, harnessing this reversible two-electron redox chemistry is plagued by major technical issues, notably hydrogen evolution reaction (HER) at the zinc surface, whose impacts are often not revealed under typical measurement conditions. Here we report a concentrated electrolyte design that eliminates this parasitic reaction and enables a Coulombic efficiency (CE) of 99.95% for Zn plating/stripping measured at a low current density of 0.2 mA cm−2. With extra chloride salts and dimethyl carbonate in concentrated ZnCl2 electrolyte, the hybrid electrolyte with a unique chemical environment features low Hammett acidity and facilitates the in situ formation of a dual-layered solid electrolyte interphase, protecting zinc anodes from HER and dendrite growth. Benefiting from the near-unity CE, the pouch cell with a VOPO4·2H2O cathode sustains 500 deep cycles without swelling or leaking and delivers an energy density of 100 Wh kg−1 under practical conditions. Our work represents a critical step forward in accelerating the market adoption of zinc batteries as an energy storage system with higher sustainability. Rechargeable aqueous zinc batteries are heralded as a sustainable energy technology but still face technical challenges. The hybrid electrolyte here eliminates hydrogen evolution reaction, the most thorny issue, and allows for impressive battery performance even under harsh conditions.
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
goodltl完成签到 ,获得积分10
9秒前
MOMO应助Misha采纳,获得10
15秒前
动听的诗翠完成签到,获得积分10
16秒前
是小瑾阿发布了新的文献求助10
17秒前
感性的煜祺完成签到,获得积分20
21秒前
RSU完成签到,获得积分10
23秒前
今后应助唔昂wang采纳,获得10
23秒前
marsq1123完成签到,获得积分10
30秒前
34秒前
34秒前
儒雅的念烟完成签到 ,获得积分10
39秒前
SiboN完成签到,获得积分10
41秒前
44秒前
唔昂wang发布了新的文献求助10
51秒前
57秒前
顾矜应助科研通管家采纳,获得10
57秒前
慕青应助科研通管家采纳,获得10
57秒前
朴实无招完成签到,获得积分10
58秒前
59秒前
Ghiocel完成签到,获得积分10
1分钟前
慕青应助唔昂wang采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
Misha发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
唔昂wang发布了新的文献求助10
1分钟前
夅苕发布了新的文献求助10
1分钟前
李爱国应助万事都灵采纳,获得10
1分钟前
幸福海之完成签到,获得积分10
2分钟前
Misha完成签到,获得积分10
2分钟前
思源应助唔昂wang采纳,获得10
2分钟前
鲤鱼寻菡完成签到 ,获得积分10
2分钟前
2分钟前
2分钟前
唔昂wang发布了新的文献求助10
2分钟前
夅苕完成签到,获得积分10
2分钟前
所所应助hanjia315采纳,获得10
2分钟前
充电宝应助科研通管家采纳,获得10
2分钟前
搜集达人应助科研通管家采纳,获得10
2分钟前
高分求助中
Markov Chain Monte Carlo 10000
(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
Common Foundations of American and East Asian Modernisation: From Alexander Hamilton to Junichero Koizumi 5000
Pediatric Dermoscopy Trichoscopy & Onychoscopy 2030
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 610
Discerning Saints: Moralization of Intrinsic Motivation and Selective Prosociality at Work 500
Handbuch Trainingswissenschaft – Trainingslehre 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7578456
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9158097
关于积分的说明 19592682
捐赠科研通 7161837
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3265547
关于科研通互助平台的介绍 2430514
邀请新用户注册赠送积分活动 2256292