Toward Ultrahigh‐Capacity Aqueous Zinc‐Metal Batteries: Synergistic Engineering of a Cu‐Doped Bi 2 Te 3 Cathode and an NH 4 Cl‐Modified Electrolyte

阴极 电解质 电化学 材料科学 水溶液 无机化学 掺杂剂 金属 吸附 化学工程 氧化还原 离子 氢气储存 过渡金属 阳极 纳米技术 Atom(片上系统) 电化学窗口
作者
Liang Chen,Hanglu Shi,Runhong Li,Yifan Yin,Jinyuan Huang,Shumin Zhang,Haijiao Xie
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
标识
DOI:10.1002/adfm.202530121
摘要

ABSTRACT Electrolyte engineering mainly focuses on improving the Zn‐metal anode, which reduces dendrites and the hydrogen evolution reaction. However, optimizing electrolytes for high‐performance cathodes remains underexplored. This imbalance directly limits full‐cell performance from meeting commercial standards. This study employs a copper‐doped Bi 2 Te 3 (Cu x Bi 2‐ x Te 3 ) cathode combined with an NH 4 Cl‐modified electrolyte to achieve high‐performance aqueous Zn‐metal batteries. In this co‐engineering approach, the Cu dopant manipulates the electronic structure of the Te atom and increases Cl − adsorption energy. Meanwhile, the NH 4 Cl additive efficiently regulates the electrochemical behaviors of Cu x Bi 2‐ x Te 3 cathode. Systematic electrochemical analysis shows that NH 4 Cl additive possesses two key roles: (1) introducing NH 4 ⁺ storage along with Zn 2 ⁺/H⁺ insertion, and (2) activation of reversible Te 2− /Te 4+ redox chemistry through Cl–mediated coordination. Consequently, the Cu x Bi 2‐ x Te 3 cathode achieves an ultra‐high specific capacity of 811.9 mA h g −1 at 0.5 A g −1 –surpassing most reported metal chalcogenide‐based cathodes. By bridging cathode design and electrolyte modulation, this work demonstrates a universal potential strategy for developing high‐energy, durable aqueous batteries, with implications extending to other multivalent ion storage systems.
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
量子星尘发布了新的文献求助10
1秒前
121212发布了新的文献求助10
1秒前
天天快乐应助Cc采纳,获得10
1秒前
fionaFDU完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
幽默涟妖完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
6秒前
7秒前
7秒前
缥缈的涵菡完成签到 ,获得积分10
7秒前
8秒前
8秒前
9秒前
科研通AI6应助哈哈哈采纳,获得10
9秒前
铁力木发布了新的文献求助10
10秒前
可爱的函函应助10711采纳,获得10
10秒前
林深发布了新的文献求助10
10秒前
柿子发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
12秒前
小二郎应助清脆的书桃采纳,获得10
14秒前
小于完成签到,获得积分10
14秒前
李博士发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
15秒前
ding应助yuanshl1985采纳,获得10
16秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
16秒前
17秒前
18秒前
18秒前
wubuking完成签到 ,获得积分10
18秒前
温柔嚣张发布了新的文献求助10
19秒前
一个one子完成签到 ,获得积分10
20秒前
SIHUONIANHUA完成签到,获得积分20
22秒前
22秒前
22秒前
小翼发布了新的文献求助30
23秒前
nnnaaaa发布了新的文献求助10
24秒前
24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
Binary Alloy Phase Diagrams, 2nd Edition 8000
Encyclopedia of Reproduction Third Edition 3000
Comprehensive Methanol Science Production, Applications, and Emerging Technologies 2000
From Victimization to Aggression 1000
Exosomes Pipeline Insight, 2025 500
Red Book: 2024–2027 Report of the Committee on Infectious Diseases 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5648687
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4775962
关于积分的说明 15044928
捐赠科研通 4807596
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2570889
邀请新用户注册赠送积分活动 1527662
关于科研通互助平台的介绍 1486570