SNUEI

Cationic Additive with a Rigid Solvation Shell for High‐Performance Zinc Ion Batteries

2022 · Angewandte Chemie International Edition

저자

Minkwan Kim, Seung‐Jae Shin, Jimin Lee, Youngbin Park, Yangmoon Kim, Hyungjun Kim, 최장욱 (Jang Wook Choi)

연구주제

Advanced battery technologies research · Advanced Battery Materials and Technologies

NTIS 과학기술표준분류

에너지/자원만에너지·환경·원자력 확장

전기/전자 > 전지 > 이차전지에너지 외

배정 근거: AI 키워드가 잡은 NTIS 과제의 분류(정책 연계 맵과 같은 방법).

AI 연구 키워드·방법

수계 아연이온전지 전해질 첨가제 아연 금속 음극

키워드 (OpenAlex)

aqueous zinc-ion batteries zinc anode electrolyte additives zinc dendrite suppression zinc deposition uniformity exchange rate constants organic solvent electrolytes low-temperature cycling

초록

Abstract Despite substantial progresses, in aqueous zinc ion batteries (AZIBs), developing zinc metal anodes with long‐term reliable cycling capabilities is nontrivial because of dendritic growth and related parasitic reactions on the zinc surface. Here, we exploit the tip‐blocking effect of a scandium (Sc3+) additive in the electrolyte to induce uniform zinc deposition. Additional to the tri‐valency of Sc3+, the rigidity of its hydration shell effectively prevents zinc ions from concentrating at the surface tips, enabling highly stable cycling under challenging conditions. The shell rigidity, quantified by the rate constant of the exchange reaction (kex), is established as a key descriptor for evaluating the tip‐blocking effect of redox‐inactive cations, explaining inconsistent results when only the valence state is considered. Moreover, the tip‐blocking effect of Sc3+ is maintained in …

이 논문을 지원한 국가R&D 과제 (NTIS 성과)

연도과제부처사업수행기관NTIS 분류(1순위)
2022화공분야연구인력양성사업단교육부4단계두뇌한국21사업(R&D)서울대학–
2022KAIST분자과학연구단교육부4단계두뇌한국21사업(R&D)한국과학기술원–

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최장욱

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