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Electrolyte Solvation Structure Design for High Voltage Zinc-Based Hybrid Batteries

Energy & Environmental Materials 2023年第4期6卷 239-247页

作者： pauline jaumaux Shijian Wang Shuoqing Zhao Bing Sun Guoxiu Wang Centre for Clean Energy Technology School of Mathematical and Physical SciencesFaculty of ScienceUniversity of Technology SydneyUltimo NSW 2007Australia

Zinc(Zn)metal anodes have enticed substantial curiosity for large-scale energy storage owing to inherent safety,high specific and volumetric energy capacities of Zn metal ***,the aqueous electrolyte traditionally employed in Zn batteries suffers severe decomposition due to the narrow voltage stability ***,we introduce N-methylformamide(NMF)as an organic solvent and modulate the solvation structure to obtain a stable organic/aqueous hybrid electrolyte for high-voltage Zn *** is not only extremely stable against Zn metal anodes but also reduces the free water molecule availability by creating numerous hydrogen bonds,thereby accommodating high-voltage Zn‖LiMn_(2)O_(4)*** introduction of NMF prevented hydrogen evolution reaction and promoted the creation of an Frich solid electrolyte interphase,which in turn hampered dendrite growth on Zn *** Zn‖LiMn_(2)O_(4)full cells delivered a high average Coulombic efficiency of 99.7%over 400 cycles.

关键词： aqueous electrolytes electrolyte solvation structures high-voltage zinc batteries hybrid batteries

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High‑Energy Room‑Temperature Sodium–Sulfur and Sodium–Selenium Batteries for Sustainable Energy Storage

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Electrochemical Energy Reviews 2023年第1期6卷 87-147页

作者： Zefu Huang pauline jaumaux Bing Sun Xin Guo Dong Zhou Devaraj Shanmukaraj Michel Armand Teofilo Rojo Guoxiu Wang Centre for Clean Energy Technology School of Mathematical and Physical SciencesFaculty of ScienceUniversity of Technology SydneyUltimoNSW 2007Australia Centre for Cooperative Research on Alternative Energies(CIC energiGUNE) Basque Research and Technology Alliance(BRTA)Alava Technology ParkAlbert Einstein 4801510 Vitoria-GasteizSpain Inorganic Chemistry Department University of the Basque Country UPV/EHUP.O.Box.64448080 BilbaoSpain

Rechargeable room-temperature sodium–sulfur(Na–S)and sodium–selenium(Na–Se)batteries are gaining extensive attention for potential large-scale energy storage applications owing to their low cost and high theoretical energy *** of electrode materials and investigation of mechanisms are essential to achieve high energy density and long-term cycling stability of Na–S(Se)***,we provide a comprehensive review of the recent progress in Na–S(Se)*** elucidate the Na storage mechanisms and improvement strategies for battery *** particular,we discuss the advances in the development of battery components,including high-performance sulfur cathodes,optimized electrolytes,advanced Na metal anodes and modified *** with current research achievements,this review outlines remaining challenges and clear research directions for the future development of practical high-performance Na–S(Se)batteries.

关键词： Sodium-sulfur batteries Sodium-selenium batteries Sulfur cathodes Electrolyte engineering Solid-state electrolytes Sodium metal anodes

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镁离子电池电解液的研究进展

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Science Bulletin 2023年第16期68卷 1819-1842,M0004页

作者：满跃华 pauline jaumaux 徐一帆费雅婷莫祥银汪国秀周小四 School of Chemistry and Materials Science Nanjing Normal UniversityNanjing 210023China Center for Clean Energy Technology School of Mathematical and Physical ScienceFaculty of ScienceUniversity of Technology SydneyNew South Wales 2007Australia

镁离子电池因其高理论容量和丰富的自然资源被认为是下一代储能系统的潜在候选者.然而,镁离子电池的发展受到镁负极与常见的镁盐和传统有机液体电解液溶剂不相容的限制.因此,电解液的发展是开发高效镁离子电池的决定性因素.镁离子电池... 详细信息

镁离子电池因其高理论容量和丰富的自然资源被认为是下一代储能系统的潜在候选者.然而,镁离子电池的发展受到镁负极与常见的镁盐和传统有机液体电解液溶剂不相容的限制.因此,电解液的发展是开发高效镁离子电池的决定性因素.镁离子电池的进一步应用所面临的一个主要挑战是开发具有适当的电化学窗口、与镁负极兼容、安全性高的电解液.当前,用于镁离子电池的主要电解液类型包括有机液体电解液、水系电解液、离子液体电解液和固态电解质.本文强调了每个类别中高性能镁离子电池电解液的最新进展,对先进电解液的设计策略进行了系统评估,分析了每种电解液的优点和局限性以及对现有问题的解决方案,并从电解液合成的角度讨论了镁离子电池的发展;最后,讨论并设想了镁离子电池电解液的未来设计,这将对进一步提高镁离子电池的性能提供支持.

关键词：固态电解质镁离子电池理论容量电化学窗口水系电解液有机液体储能系统系统评估

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镁离子电池电解液的研究进展（英文）

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Science Bulletin 2023年第16期 1819-1842页

作者：满跃华 pauline jaumaux 徐一帆费雅婷莫祥银汪国秀周小四 School of Chemistry and Materials Science Nanjing Normal University Center for Clean Energy Technology School of Mathematical and Physical Science Faculty of Science University of Technology Sydney

镁离子电池因其高理论容量和丰富的自然资源被认为是下一代储能系统的潜在候选者.然而,镁离子电池的发展受到镁负极与常见的镁盐和传统有机液体电解液溶剂不相容的限制.因此,电解液的发展是开发高效镁离子电池的决定性因素.镁离子电池...

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