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Functionalizing the interfacial double layer to enable uniform zinc deposition

Science China Chemistry 2023年第6期66卷 1844-1853页

作者： Yihu Li Hao Wang Tingqing Wu Chunlin Xie Zefang Yang Qi Zhang Dan Sun Yougen Tang Liang Fu Haiyan Wang Hunan Provincial Key Laboratory of Chemical Power Sources College of Chemistry and Chemical EngineeringCentral South UniversityChangsha 410083China College of Materials Science and Engineering Chongqing UniversityChongqing 400045China

Due to the unsatisfactory electrode/electrolyte interface,the metallic Zn dendrites and corrosion are easily induced,severely hindering the applications of zinc-ion batteries(ZIBs).Herein,a strategy that engineers the interfacial double layer by an extremely low concentration of sulfolane is proposed to tune the Zn stripping/plating *** is revealed that the highly-polar sulfolane can predominately occupy the inner Helmholtz layer over water,and then regulate the upcoming Zn2+to directly deposit ***,the widened Helmholtz layer can weaken the electric field intensity,which will generate more nucleation sites and reduce the nuclei radius,thereby promoting uniform zinc deposition as ***,corrosion byproducts can be inhibited since fewer water molecules can contact the Zn ***,the battery performance can be naturally *** an optimum amount of sulfolane,the Zn||Zn battery can operate for more than 1,100 h under1 m A cm^(-2)and 1 m Ah cm^(-2).And the as-constructed Zn||NaV_(3)O_(8)·1.5H_(2)O battery demonstrates considerably higher cycling stability than that without ***,this work has provided a deep insight into constructing a functional interfacial double layer to regulate zinc deposition,which can also act as a reference for other metal-based batteries.

关键词： zinc dendrites interface Helmholtz layer sulfolane preoccupation

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