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2026 article

Isotopic Engineering of Water Reactivity for Stable Aqueous Iron‐Metal Batteries

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Rattachement africain : cn, sa. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

ABSTRACT The development of aqueous iron‐metal batteries (AIBs) is critically hindered by the severe parasitic hydrogen evolution reaction (HER) at the anodes and the resulting structural degradation of the cathode. Moving beyond conventional additive‐based approaches, this work presents a kinetically targeted strategy to suppress HER and enhance overall cell stability through an isotope‐engineered deuterated water (D 2 O)‐based electrolyte. Leveraging the intrinsic differences in zero‐point energy between deuterium and hydrogen, D 2 O features a substantially higher activation energy barrier for water dissociation, effectively taming the reactivity of the problematic Fe anode. Concurrently, control experiments in Fe metal‐free configurations reveal that this isotope effect extends a vital secondary stabilization to the cathode host, establishing a cooperative, dual‐side protection mechanism. Consequently, the D 2 O‐based electrolyte enables a highly reversible iron anode with an average Coulombic efficiency of 99.6% and grants Fe||MoS 2 full cells a stable lifespan of 2000 cycles with an 87.6% capacity retention at 0.5 A g −1 . This work highlights the potential of isotopic modulation as a targeted, high‐efficacy strategy for stabilizing high‐performance aqueous batteries.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
Isotopic Engineering of Water Reactivity for Stable Aqueous Iron‐Metal Batteries
Date Crossref
05/08/2026
Éditeur
Wiley
Type
journal-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Où se fait cette recherche

  • Xiamen University pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • King Abdullah University of Science and Technology Center of Renewable Energy and Storage Technology (CREST) pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • Fujian Agriculture and Forestry University pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure

Xiamen University, Center of Renewable Energy and Storage Technology (CREST) — King Abdullah University of Science and Technology et Fujian Agriculture and Forestry University.

Une affiliation ne permet pas de déduire la nationalité d’un auteur.

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