Tailoring grain boundary stability of zinc-titanium alloy for long-lasting aqueous zinc batteries

晶界 材料科学 成核 金属间化合物 合金 晶间腐蚀 冶金 微观结构 化学工程 沉积(地质) 热力学 生物 物理 工程类 古生物学 沉积物
作者
Yunxiang Zhao,Shan Guo,Manjing Chen,Bingan Lu,Xiaotan Zhang,Shuquan Liang,Jiang Zhou
出处
期刊:Nature Communications [Springer Nature]
卷期号:14 (1) 被引量:61
标识
DOI:10.1038/s41467-023-42919-7
摘要

The detrimental parasitic reactions and uncontrolled deposition behavior derived from inherently unstable interface have largely impeded the practical application of aqueous zinc batteries. So far, tremendous efforts have been devoted to tailoring interfaces, while stabilization of grain boundaries has received less attention. Here, we demonstrate that preferential distribution of intermetallic compounds at grain boundaries via an alloying strategy can substantially suppress intergranular corrosion. In-depth morphology analysis reveals their thermodynamic stability, ensuring sustainable potency. Furthermore, the hybrid nucleation and growth mode resulting from reduced Gibbs free energy contributes to the spatially uniform distribution of Zn nuclei, promoting the dense Zn deposition. These integrated merits enable a high Zn reversibility of 99.85% for over 4000 cycles, steady charge-discharge at 10 mA cm-2, and impressive cyclability for roughly 3500 cycles in Zn-Ti//NH4V4O10 full cell. Notably, the multi-layer pouch cell of 34 mAh maintains stable cycling for 500 cycles. This work highlights a fundamental understanding of microstructure and motivates the precise tuning of grain boundary characteristics to achieve highly reversible Zn anodes.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
雷雷发布了新的文献求助10
1秒前
善学以致用应助葳蕤苍生采纳,获得10
1秒前
1秒前
ausue发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
1秒前
fuchao发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
一念之间发布了新的文献求助10
2秒前
杜子哥关注了科研通微信公众号
4秒前
iNk应助苏远山爱吃西红柿采纳,获得10
5秒前
6秒前
wujun发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
鲸妹冲啊完成签到,获得积分10
9秒前
还单身的寒云完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
jk258发布了新的文献求助10
10秒前
之心完成签到,获得积分20
10秒前
11秒前
12秒前
声声慢完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
13秒前
芝麻发布了新的文献求助10
14秒前
Jasper应助一只菜谱采纳,获得10
14秒前
15秒前
吐司匹林发布了新的文献求助10
16秒前
于浩完成签到,获得积分10
17秒前
地地道道的完成签到,获得积分10
18秒前
田様应助赤尤采纳,获得10
18秒前
千冬发布了新的文献求助10
18秒前
稳重茹嫣发布了新的文献求助30
19秒前
土三水完成签到,获得积分10
19秒前
daker发布了新的文献求助10
19秒前
20秒前
20秒前
Gilbert发布了新的文献求助10
20秒前
丘比特应助哈哈采纳,获得10
23秒前
鲸妹冲啊发布了新的文献求助10
25秒前
高分求助中
Kinetics of the Esterification Between 2-[(4-hydroxybutoxy)carbonyl] Benzoic Acid with 1,4-Butanediol: Tetrabutyl Orthotitanate as Catalyst 1000
The Young builders of New china : the visit of the delegation of the WFDY to the Chinese People's Republic 1000
Rechtsphilosophie 1000
Bayesian Models of Cognition:Reverse Engineering the Mind 888
Very-high-order BVD Schemes Using β-variable THINC Method 568
Chen Hansheng: China’s Last Romantic Revolutionary 500
XAFS for Everyone 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3137994
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2788986
关于积分的说明 7789404
捐赠科研通 2445432
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1300328
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 625900
版权声明 601046