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
偷菜帅哥完成签到,获得积分10
1秒前
PSQ完成签到,获得积分10
1秒前
科目三应助不朽丶哀默采纳,获得10
2秒前
王老师完成签到 ,获得积分10
2秒前
见雨鱼完成签到,获得积分10
2秒前
帅气的杰瑞完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
终止密码子完成签到 ,获得积分10
2秒前
李小二完成签到,获得积分0
2秒前
爱睡觉的鱼完成签到,获得积分10
3秒前
沉甸甸完成签到,获得积分10
3秒前
小汉文完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
4秒前
Stanfuny完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
5秒前
6秒前
MADKAI发布了新的文献求助10
6秒前
爱吃菠萝蜜完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
6秒前
121完成签到,获得积分10
6秒前
Hello应助chen采纳,获得10
7秒前
Richardisme完成签到,获得积分10
7秒前
自由的M发布了新的文献求助10
7秒前
Orange应助工藤新一采纳,获得10
7秒前
7秒前
勤劳冰烟完成签到,获得积分10
8秒前
武生完成签到,获得积分10
8秒前
桶桶要好好学习完成签到,获得积分10
9秒前
fyq完成签到 ,获得积分10
9秒前
evvj完成签到,获得积分10
9秒前
cecilycen完成签到,获得积分10
9秒前
Owen应助研友_ZragOn采纳,获得10
10秒前
10秒前
NexusExplorer应助felinus采纳,获得10
10秒前
天真的小白菜完成签到,获得积分10
10秒前
cai发布了新的文献求助30
11秒前
caas_ifr_zp完成签到 ,获得积分10
11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
Developing Genetic Editing Tools for Lysobacter 2000
卤化钙钛矿人工突触的研究 2000
Моделирование процессов самоорганизации в кристаллообразующих системах 1000
History of U.S. Space Surveillance and Satellite Cataloging 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 600
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 6519258
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8311966
关于积分的说明 17772298
捐赠科研通 5621201
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2926693
邀请新用户注册赠送积分活动 1903482
关于科研通互助平台的介绍 1764169