Connell团队发现了在含有多种阴离子的电解液中出现的新型溶剂化行为,其中完全解离的TFSI–在与更强配位卤化物结合时,与Zn2+形成接触离子对。这种配位改变了电化学反应,随着卤化物缔合强度的减弱(即Cl–> Br–>I–),活化了额外的氧化还原物种,并降低了金属沉积的过电位。这项工作为电解液设计提供了一个全新的框架,...
(1)本工作提出了一种由醋酸锌(ZnAc2)和卤化铵添加剂组成的卤素离子参与溶剂化结构电解质,以解决锌负极问题。 (2)带负电荷的卤素离子可以将电子转移到原有的Zn2+溶剂化结构中,通过抑制最低未占据分子轨道(LUMO)能级的降低,减少溶剂化结...
溶剂化Zn2+离子的结构随SL的变化而变化,在含25%SL的电解质中,包含一个Cl和一个SL分子(图1d)。在0%SL的电解质,第一个RDF峰,即第一次溶剂化Zn2+的壳层位于1.92Å处,包含Zn2+-OH和Zn-Cl对,其配位数(CN)分别为5.00和0.77(图1e)。在含25%SL的电解质中Zn-SL(配位数为0.34)对位于1.92Å (图1f)...
该论文提出枝晶和析氢反应(HER)都与Zn2+溶剂化结构-Zn(H2O)62+相关,因此可以通过将Zn(H2O)62+转化为阴离子型无水溶剂化结构-ZnCl42-来解决,这可以通过在在传统ZnSO4水系电解质中添加具有大体积阳离子的氯化物盐(1-乙基-3-甲基咪唑氯化...
在传统的1M锌盐电解液中,Zn2+与水分子发生强烈的相互作用,形成溶剂化结构- Zn(H2O)62+。一方面,这种溶剂化结构通过金属-OH2键诱导水分子的电子向阳离子转移,导致O-H键减弱,从而增强了锌金属负极的HER。另一方面,Zn2+很容易在电场增强的Zn尖端积聚,从而导致枝晶生长(图1a)。
在传统的1M锌盐电解液中,Zn2+与水分子发生强烈的相互作用,形成溶剂化结构–Zn(H2O)62+。一方面,这种溶剂化结构通过金属-OH2键诱导水分子的电子向阳离子转移,导致O-H键减弱,从而增强了锌金属负极的HER。另一方面,Zn2+很容易在电场增强的Zn尖端积聚,从而导致枝晶生长(图1a)。当选择NH4I加入电解质时,由于I–与...
(2)阴离子型无水Zn2+溶剂化结构电解质(ASE)中的Zn电镀/剥离,在首圈实现了98.4%的高库伦效率,并保持在~99.9%。 图文导读 密度泛函理论(DFT)计算显示,由于Zn2+的强极化性和高电荷,阳离子-水相互作用非常强,这增加了O-H键长和H-O-H键角,导致电子从水转移到阳离子。电子转移进一步削弱了O-H键,从而使其更...
溶剂化结构是指溶剂分子与Zn2+离子之间的相互作用和排列方式。在大多数情况下,溶剂化Zn2+的半径会比裸离子(即没有溶剂分子围绕的Zn2+离子)的半径大,因为溶剂分子会占据一定的空间。 Zn2+的溶剂化结构通常是一个或多个溶剂分子(如水分子)通过配位键或离子-偶极相互作用与Zn2+离子结合。这些溶剂分子会形成一个...
由于ZnCr2O4独特的亲锌分子结构,ZCO界面可以有效实现Zn(H2O)62+到Zn2+的预脱溶剂化,从而提高了ZCO@Zn负极抗析氢腐蚀的能力。同时,不规则通道的微观结构可以有效增强界面与电解质的接触,促进Zn2+的输运和沉积动力学。此外,ZCO@Zn的合成策略是一个高效和低成本的生产过程,因此技术更接近商业化。得益于Zn2+的...
由此产生的Zn2+的有效捕获使Zn2+通量均匀化,增强了向表面的Zn2+供应,并促进了Zn六角板的平行生长。因此,在各种电流密度下抑制了Zn枝晶的形成。此外,NTE在Zn2+溶剂化壳层中的引入提高了HER电阻。由于NTE的上述作用,Zn电极的循环稳定性大大提高。在10 mA cm-2的电流密度下,在空白ZnSO4电解质中的初始沉积过程...