Chemical surface tuning of zinc metal anode toward stable, dendrite-less aqueous zinc-ion batteries

阳极 材料科学 化学工程 阴极 水溶液 溶解 电化学 电解质 润湿 电镀(地质) 枝晶(数学) 金属 极化(电化学) 冶金 化学 复合材料 电极 有机化学 工程类 物理化学 几何学 地质学 数学 地球物理学
作者
Pranav Kulkarni,Sun‐Sik Kim,Hyun Young Jung
出处
期刊:Journal of Energy Chemistry [Elsevier BV]
卷期号:86: 1-8 被引量:13
标识
DOI:10.1016/j.jechem.2023.07.008
摘要

The commercialization of Zn batteries is confronted with urgent challenges in the metal anode, such as dendrite formation, capacity loss, and cracking or dissolution. Here, surface interfacial engineering of the Zn anode is introduced for achieving safety and dendritic-free cycling for high-performance aqueous Zn batteries through a simple but highly effective chemical etching-substitution method. The chemical modification induces a rough peak-valley surface with a thin fluorine-rich interfacial layer on the Zn anode surface, which regulates the growth orientation via guiding uniform Zn plating/stripping, significantly enhances accessibility to aqueous electrolytes and improves wettability by reducing surface energy. As a result, such a synergetic surface effect enables uniform Zn plating/stripping with low polarization of 29 mV at a current density of 0.5 mA cm−2 with stable cyclic performance up to 1000 h. Further, a full cell composed of a fluorine-substituted Zn anode coupled with a β-MnO2 or Ba-V6O13 cathode demonstrates improved capacity retention to 1000 cycles compared to the pristine-Zn cells. The proposed valley deposition model provides the practical direction of surface-modified interfacial chemistries for improving the electrochemical properties of multivalent metal anodes via surface tuning.

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
久久丫完成签到 ,获得积分10
1秒前
刘一完成签到,获得积分10
1秒前
乐乐应助无奈的老姆采纳,获得10
2秒前
汉堡包应助牧青采纳,获得10
2秒前
hwl26完成签到,获得积分10
2秒前
月亮发布了新的文献求助10
3秒前
千空应助明亮的思卉采纳,获得10
4秒前
777完成签到,获得积分10
4秒前
Orange应助勤劳的蓉采纳,获得10
5秒前
5秒前
5秒前
7秒前
8秒前
dawn完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
潇洒的以柳完成签到 ,获得积分10
9秒前
10秒前
10秒前
Xyy发布了新的文献求助10
11秒前
zg完成签到,获得积分10
11秒前
善学以致用应助Tsing_if采纳,获得10
11秒前
细腻灵竹发布了新的文献求助30
12秒前
图图完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
芝士棒猪完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
14秒前
温暖笑阳完成签到 ,获得积分10
14秒前
14秒前
15秒前
刘德华关注了科研通微信公众号
15秒前
李昕123发布了新的文献求助10
17秒前
芝士棒猪发布了新的文献求助10
17秒前
18秒前
老大黎明发布了新的文献求助10
19秒前
满意的晓啸完成签到,获得积分10
19秒前
小白杨完成签到,获得积分10
19秒前
19秒前
20秒前
刘一发布了新的文献求助10
22秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Real Analysis: Theory of Measure and Integration (3rd Edition) Epub版 1200
AnnualResearch andConsultation Report of Panorama survey and Investment strategy onChinaIndustry 1000
卤化钙钛矿人工突触的研究 1000
Engineering for calcareous sediments : proceedings of the International Conference on Calcareous Sediments, Perth 15-18 March 1988 / edited by R.J. Jewell, D.C. Andrews 1000
Continuing Syntax 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6260891
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8082841
关于积分的说明 16888963
捐赠科研通 5332139
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2838374
邀请新用户注册赠送积分活动 1815832
关于科研通互助平台的介绍 1669511