預存
                Document
                當前位置:文庫百科 ? 文章詳情
                陳忠偉院士團隊,最新Angew.!
                來源: 時間:2024-03-15 12:11:18 瀏覽:1850次

                第一作者:Haozhen Dou、Xinru Wu

                通訊作者:陳忠偉院士、王新教授

                通訊單位:滑鐵盧大學、華南師范大學

                DOI: https://doi.org/10.1002/anie.202401974.


                【研究背景】

                水系鋅離子電池(ZIBs)作為下一代低成本、高安全性的可再生能源電池技術被寄予厚望,其不僅具有水系電解質的高離子電導率,又融合了Zn金屬負極較低的氧化還原電位、較高的比容量、儲量豐富等優點。此外,ZIBs具有更環保的可持續性和易于制造的特點,引發了科研人員對開發多用途電極材料和多種適用電解質的熱情。然而,實現ZIBs的商業化必須解決枝晶生長和副反應的問題。盡管科研人員已報道許多添加劑用于ZIBs,但添加劑的位阻效應及其與Zn2+溶劑化結構的關系卻很少報道?;诖耍幽么蠡F盧大學陳忠偉院士和華南師范大學王新教授等人報道了選擇大尺寸蔗糖生物分子作為典型添加劑,開發了空間位阻電解質(STEs)來研究空間位阻對溶劑化結構的調節作用。

                【文章要點】

                1、通過將蔗糖溶解在常見的水電解質中,作者制備了空間位阻電解質(STEs),有效地抑制了ZIBs的副反應,抑制了枝晶的生長,同時拓寬了ZIBs的工作溫度范圍(-20 ℃~ +40 ℃)。理論計算和光譜表征表明,具有豐富羥基和醚基團的蔗糖作為氫鍵供體和受體與水形成強氫鍵網絡,限制了水的活性,使STEs具有2.8 V的寬電化學窗口和寬工作溫度。更重要的是,作者提出了一種全新的Zn2+溶劑化結構范式,蔗糖不參與Zn2+溶劑化殼層,但由于空間位阻效應,使Zn2+分布明顯均勻,擴大了Zn2+的溶劑化結構,減弱了Zn2+-H2O的相互作用,有助于快速脫溶動力學。

                2、值得注意的是,STEs提供了富含蔗糖的雙電層來調節界面水微環境,并誘導原位形成有機成分-ZnS-ZnSO3雜化SEI,從而抑制副反應和枝晶生長。因此,Zn//Zn對稱電池在0.5 mAh·cm-2和10 mAh·cm-2下的循環壽命分別延長了10000 h和625 h。同時,Zn//NVO電池具有3.9 mAh·cm-2的高容量,在4.5 μL·mg-1的稀電解液和1.5的低N/P比下具有670次以上的長循環穩定性,以及在-20 ℃~+40 ℃的寬溫度下穩定工作。此外,作者還在容量為930 mAh、能量密度為52.3 Wh Kg-1的袋式電池中證明了STEs。本研究為設計具有空間位阻效應的寬溫度范圍、多用途電解質開辟了一條途徑。

                【圖文展示】

                圖1. STEs的設計方法和分子間相互作用的重構

                圖2.空間位阻對Zn2+溶劑化結構及Zn2+和SO42-分布的影響

                圖3.雙電層結構

                圖4. SEI層的結構和化學性質

                圖5.Zn負極的結構演變:Zn的成核、沉積、晶體結構和形態

                圖6. ZIBs的電化學性能

                評論 / 文明上網理性發言
                12條評論
                全部評論 / 我的評論
                最熱 /  最新
                全部 3小時前 四川
                文字是人類用符號記錄表達信息以傳之久遠的方式和工具。現代文字大多是記錄語言的工具。人類往往先有口頭的語言后產生書面文字,很多小語種,有語言但沒有文字。文字的不同體現了國家和民族的書面表達的方式和思維不同。文字使人類進入有歷史記錄的文明社會。
                點贊12
                回復
                全部
                查看更多評論
                相關文章

                別只盯一區!這些二三區化學期刊,發文量多,速度快,真的還不錯!

                2021-06-19

                Nature盤點8篇: 北大、南大、密大、亞琛工大等最新前沿成果報道丨生化材9月精選

                2019-10-25

                研究生必備技能:如何檢索、下載和管理文獻?

                2023-12-06

                MOF&COF頂刊精選:羅建平、陳龍、Yaghi、王為、林子俺、尹學博、師唯頂刊大盤點

                2019-12-06

                傳奇院士王中林:納米發電機之父,華人最高H因子!

                2023-12-06

                ?機器學習頂刊精選:看人工智能如何助力材料研究

                2019-12-05

                項目推薦/Project
                傅里葉紅外光譜儀(FTIR)

                傅里葉紅外光譜儀(FTIR)

                液體核磁共振(NMR)

                液體核磁共振(NMR)

                納米紅外(AFM-IR)

                納米紅外(AFM-IR)

                熱門文章/popular

                基礎理論丨一文了解XPS(概念、定性定量分析、分析方法、譜線結構)

                手把手教你用ChemDraw 畫化學結構式:基礎篇

                晶體結構可視化軟件 VESTA使用教程(下篇)

                【科研干貨】電化學表征:循環伏安法詳解(上)

                【科研干貨】電化學表征:循環伏安法詳解(下)

                電化學實驗基礎之電化學工作站篇 (二)三電極和兩電極體系的搭建 和測試

                微信掃碼分享文章
                国产AV无码专区亚洲AV蜜芽| 亚洲丶国产丶欧美一区二区三区| 亚洲国产精品美女| 亚洲国产精品国产自在在线 | 亚洲国产成人久久精品99| 亚洲成电影在线观看青青| 亚洲综合在线成人一区| 久久久久亚洲AV无码专区网站 | 亚洲国产精品lv| 亚洲AV乱码一区二区三区林ゆな| 亚洲国产成人一区二区精品区 | 77777亚洲午夜久久多喷| 亚洲一级免费视频| 亚洲性线免费观看视频成熟| 国产日本亚洲一区二区三区| 91丁香亚洲综合社区| 亚洲综合av一区二区三区| 亚洲免费在线视频播放| 亚洲免费观看在线视频| 中文字幕亚洲码在线| 亚洲另类无码专区丝袜| 香蕉视频亚洲一级| 国产91成人精品亚洲精品| 亚洲国产精品成人久久蜜臀| 亚洲综合色成在线播放| 亚洲情综合五月天| 图图资源网亚洲综合网站| 亚洲精品视频在线观看免费| 亚洲一线产区二线产区精华| 久久乐国产综合亚洲精品| 亚洲成a人片在线观看天堂无码| 久久久久久久久无码精品亚洲日韩| 国产精品亚洲专一区二区三区| 亚洲精品和日本精品| 亚洲午夜久久久久久久久电影网 | 亚洲日韩中文字幕无码一区| 亚洲avav天堂av在线网毛片| 亚洲精品无码AV中文字幕电影网站| 在线亚洲97se亚洲综合在线| 亚洲AV无码久久精品狠狠爱浪潮| 精品无码一区二区三区亚洲桃色|
                +

                你好,很高興為您服務!

                發送