Regulating Uniform Zn Deposition via Hybrid Artificial Layer for Stable Aqueous Zn-Ion Batteries

成核 材料科学 阳极 电化学 涂层 水溶液 化学工程 沉积(地质) 金属 电极 纳米技术 化学 冶金 古生物学 有机化学 物理化学 沉积物 工程类 生物
作者
Jingjing Yang,Ran Zhao,Yahui Wang,Ying Bai,Chuan Wu
出处
期刊:Energy material advances [American Association for the Advancement of Science]
卷期号:2022 被引量:31
标识
DOI:10.34133/2022/9809626
摘要

Aqueous Zn-ion batteries (ZIBs) have great potential as promising candidates for next-generation energy conversion and storage devices, benefiting from competitive theoretical capacity, low cost, and high security. However, further applications of ZIBs are impeded by dendrite generation and side reactions. Herein, considering that Zn dendrites are caused by nonuniform metal deposition, involving uneven electric field and Zn 2+ ion flux, a dual-functional carbon-coated NaTi 2 (PO 4 ) 3 (NTP-C) artificial protective layer with large surface area is constructed onto the surface of metallic Zn to stabilize Zn anode and regulate uniform Zn deposition. Benefiting from a synergistic strategy, NTP-C coating not only takes advantages of carbon to provide abundant Zn deposition sites to homogenize nucleation, adjust electric field distribution, and reduce local current density but also utilizes the ionic channel in NTP structure to modulate the distribution of Zn 2+ flux at the same time. Consequently, the NTP-C@Zn symmetrical cell exhibits a stable cycling for more than 600 h with a low polarization (18.6 mV) at 1 mA cm −2 /1 mAh cm −2 . Especially, the NTP-C@Zn symmetrical cell even enables a steady plating/stripping process at a harsh condition (100 mA cm −2 ) without short circuit, indicating a potential application of high-load electrodes or supercapacitors. Furthermore, the NTP-C@Zn// α -MnO 2 full cell also displays enhanced electrochemical performance for 1200 cycles with a capacity retention of 76.6% under 5 C (~1.5 A g −1 ). This work provides a synergistic strategy combining two protective mechanisms and delivers new inspirations for the improvement of stable Zn anode in aqueous ZIBs.
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
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
1秒前
1秒前
3秒前
没影子的人完成签到,获得积分10
3秒前
星辰大海应助HtheJ采纳,获得10
4秒前
热情冰萍发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
5秒前
划分完成签到 ,获得积分10
6秒前
坤坤发布了新的文献求助10
7秒前
可耐的芮发布了新的文献求助10
7秒前
Owen应助畅快的明杰采纳,获得10
7秒前
冷傲老九发布了新的文献求助30
7秒前
8秒前
zhang完成签到 ,获得积分10
8秒前
Wayne72完成签到,获得积分0
9秒前
镜花水月完成签到,获得积分10
9秒前
伊酒发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
NexusExplorer应助Super采纳,获得50
9秒前
10秒前
欣慰雪巧发布了新的文献求助10
11秒前
虚幻的香彤完成签到,获得积分10
12秒前
海上生明月完成签到 ,获得积分10
12秒前
小兔叽完成签到,获得积分10
12秒前
阿呆发布了新的文献求助10
14秒前
畅快的明杰完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
zhongyinanke完成签到 ,获得积分10
15秒前
wen发布了新的文献求助10
15秒前
16秒前
壮观的画笔完成签到,获得积分10
17秒前
万能图书馆应助坚定背包采纳,获得10
18秒前
jianhan发布了新的文献求助10
18秒前
19秒前
彪壮的绮梅应助雷雷采纳,获得10
19秒前
19秒前
跳跃仙人掌应助sss采纳,获得50
21秒前
21秒前
22秒前
高分求助中
All the Birds of the World 4000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 3000
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Am Rande der Geschichte : mein Leben in China / Ruth Weiss 1500
CENTRAL BOOKS: A BRIEF HISTORY 1939 TO 1999 by Dave Cope 1000
Machine Learning Methods in Geoscience 1000
Resilience of a Nation: A History of the Military in Rwanda 888
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3737724
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3281359
关于积分的说明 10024958
捐赠科研通 2998099
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1645066
邀请新用户注册赠送积分活动 782525
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 749814