Nuclear Quantum Confinement Enables Robust Deuterium Bonds for Highly Reversible Aluminum Anodes
Notice bibliographique
Résumé
Abstract The hydrogen evolution reaction (HER) fundamentally limits aluminum electroreduction in aqueous electrolytes by dominating interfacial charge transfer. Here, we suppress HER by engineering deuterium bonds (D‐bonds) through nuclear quantum effects, confining D between D₂O and DMF molecules. This quantum confinement weakens hydrogen delocalization and restructures the Al 3+ solvation sheath, reducing water activity kinetically and thermodynamically. The regulated electrolyte enables uniform aluminum nucleation and dense plating layers, achieving 569 h (0.05 mA cm −2 ) and 379 h (0.1 mA cm −2 ) cycling stability in the 2D 2 O/1DMF electrolyte, which outperforms traditional sulfate electrolytes by 3.6 and 6.1 times, respectively. Our work uniquely leverages nuclear quantum confinement to engineer robust D‐bonds, simultaneously suppressing HER and enabling atomic‐level control over aluminum ion solvation structures for unprecedented Al redox reversibility in sulfate electrolytes. This exemplification pushes the electrolyte engineering from extensive component adjustment to quantum precision engineering, which provides an innovative solution for the high‐activity water‐based battery system
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».