Growth and inhibition of zinc anode dendrites in Zn-air batteries: Model and experiment

电解质 阳极 枝晶(数学) 材料科学 电化学 容量损失 电池(电) 化学工程 冶金 热力学 化学 电极 物理化学 功率(物理) 工程类 物理 数学 几何学
作者
Cuiping He,Qingyi Gou,Yanqing Hou,Jianguo Wang,Xiang You,Ni Yang,Lin Tian,Gang Xie,Yuanliang Chen
出处
期刊:Chinese Journal of Chemical Engineering [Elsevier BV]
卷期号:67: 268-281 被引量:14
标识
DOI:10.1016/j.cjche.2023.11.016
摘要

Zinc (Zn)-air batteries are widely used in secondary battery research owing to their high theoretical energy density, good electrochemical reversibility, stable discharge performance, and low cost of the anode active material Zn. However, the Zn anode also leads to many challenges, including dendrite growth, deformation, and hydrogen precipitation self-corrosion. In this context, Zn dendrite growth has a greater impact on the cycle lives. In this dissertation, a dendrite growth model for a Zn-air battery was established based on electrochemical phase field theory, and the effects of the charging time, anisotropy strength, and electrolyte temperature on the morphology and growth height of Zn dendrites were studied. A series of experiments was designed with different gradient influencing factors in subsequent experiments to verify the theoretical simulations, including elevated electrolyte temperatures, flowing electrolytes, and pulsed charging. The simulation results show that the growth of Zn dendrites is controlled mainly by diffusion and mass transfer processes, whereas the electrolyte temperature, flow rate, and interfacial energy anisotropy intensity are the main factors. The experimental results show that an optimal electrolyte temperature of 343.15 K, an optimal electrolyte flow rate of 40 mL/min, and an effective pulse charging mode.
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
dde关闭了dde文献求助
2秒前
精灵半岛完成签到,获得积分10
2秒前
科研通AI6.1应助白江虎采纳,获得10
2秒前
4秒前
孔秋词完成签到,获得积分10
5秒前
小刘不牛完成签到,获得积分10
5秒前
SIDEsss完成签到,获得积分10
5秒前
zjq4302完成签到,获得积分10
6秒前
e_v完成签到 ,获得积分10
6秒前
汉堡包应助现代的手套采纳,获得10
8秒前
老白完成签到,获得积分10
8秒前
呵呵喊我完成签到 ,获得积分10
8秒前
8秒前
长江水哗啦啦流完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
123完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
12秒前
辞修完成签到,获得积分10
13秒前
YZ完成签到,获得积分10
13秒前
公卫小白发布了新的文献求助10
13秒前
Ava应助qiao采纳,获得10
13秒前
自觉的丹珍完成签到,获得积分10
17秒前
小韩发布了新的文献求助10
18秒前
公卫小白完成签到,获得积分20
18秒前
李123发布了新的文献求助10
19秒前
小二郎应助jingjing采纳,获得10
20秒前
20秒前
muzi完成签到,获得积分10
22秒前
科目三应助Itazu采纳,获得10
23秒前
葛稀完成签到,获得积分10
23秒前
AidenZhang发布了新的文献求助10
23秒前
传奇3应助迷路中恶111采纳,获得10
23秒前
璟黎完成签到,获得积分10
25秒前
Ankh完成签到,获得积分10
27秒前
29秒前
Christine_Zhang完成签到,获得积分10
31秒前
沈格完成签到,获得积分10
33秒前
Akim应助wanglu采纳,获得10
34秒前
陌日遗迹发布了新的文献求助10
34秒前
高分求助中
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Annie Ernaux: De la perte au corps glorieux 600
Petrology and Plate Tectonics,2025 500
Moore's Clinically Oriented Anatomy 10th Edition 400
Direct and Iterative Linear System Solvers 400
Cardiopulmonary Bypass and Mechanical Support: Principles and Practice, Fifth Edition 400
Circular Polar Constellations Providing Continuous Single or Multiple Coverage Above a Specified Latitude 400
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 6761165
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8487974
关于积分的说明 18090835
捐赠科研通 6046548
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3010675
邀请新用户注册赠送积分活动 1987495
关于科研通互助平台的介绍 1961743