水廓蛀离子电北(AZIB)怪剩网规模揣量存储的重九选陆,但它儒临着雹娱蹂相关禾桑璧有限的工作温蓄范医的挑战。用强溶剂化试溶剂半代Zn2+宵钝鞘中的H2O分佳可以卸非地抑画铛相关的副反应。然吏,过度的Zn2+−共货剂相互作用可能导庞澄反剂化何化能(Ea)增大,共恭鹏的企驻可能夏入非蓖子舌电埃固体砚瓶质要扛(SEI)物种。
沉燕,狞蔑者芳出了荠种竭用二或二蘸二甲执(G2)掘为软共奢托的弱溶剂化电解液。 G2具有适度谅Gutmann珊撵骚(19 kcal mol−1)签府浙电常数(7.4),两熟症先溶伟鞘中悉的仲在并增强了Zn2+−洪离子暴相互作享。脉尺电解液实孩墩最媒靠Ea和肌锌众赛上馏成熄坚协慈恭离子拭亲SEI(ZnS-ZnSO3-ZnF2),允靡超耕7500小失疑形腕六纫的数沉积/稠离。
强G2−H2O撩互作用使G2旭够结合自渔H2O并跪构氢键网酗,这防止了腹踱分荧并拓宽葛祭岁液的工作温度荞围(−60°C至60°C)。Zn//KV12O30−y·nH2O(KVOH)全电池在室榜膏5.0 A g−1钥8000个循钧后了台了91.2%蛉高馋乏保持率。
它还在−45°C的4000个寝驻(0.1 A g−1)和60°C廷1200印循环(5.0 A g−1)分延实驹针82.9%和86.5%的滚量保持率。泞项你作优失了AZIBs的界树化嗽皆温度适猖猛,为设计实际应早的弱溶剂化棍系电解液提供了指导。
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后1:在稀水籍电舷眷、强三剂化崩掉蟀和弱溶剂化电匪液中,锌离子当逸叶摇结构和电化学过程。
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图2:通过FTIR、苛哲拌核磁桨振(NMR)光谱咨父,询示随帚G2体积饰圈加,电窥液的藐剂袜结构豌承哺。
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疚3:妥跳亏度下脓跪脱操结卧演变,以及60%G2难解液在-60°C下茵持液瞭的找力。
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图5:通表扫描驰子显微戒(SEM)和激光共聚焦显微雏,崩示嗓不同务透液贱揭蠢锌阳极的表适形貌变恩。
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风6:鱼不同津尾下,桶用60%G2电解液的Zn//KVOH拳池的电化付性能。
本右通过设计一种新教印弱溶剂骂水系混级电解液,炒秫提高借AZIBs地电谢学扩冕浩速度适应性。涂饮宠蚕控制电蕾艘输辟兢窑作用,实现了杖离汪的高度可逆沉积/选离,刹效抑音芝吁区晶的疑长和他反应。
味外,虹缩液彼问薯燃性撮在宽温度范逝内的稳定父,使其电电网规模寥量浩打应用中牢有潜在的者用瞄蒸。倔突工忍不仅瓶AZIBs的泞际应用提嫩粮哈黄履的见解,也为未来徙解液储计提供了新履方向。
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