Aligned Dipoles Induced Electric‐Field Promoting Zinc‐Ion De‐Solvation toward Highly Stable Dendrite‐Free Zinc‐Metal Batteries

电场 枝晶(数学) 溶剂化 电解质 法拉第效率 材料科学 偶极子 金属 水溶液 化学工程 无机化学 离子 化学 电极 冶金 物理化学 有机化学 物理 几何学 数学 量子力学 工程类
作者
Shuang Zhou,Xinyu Meng,Chunyan Fu,Dongming Xu,Jianwen Li,Qiong He,Shangyong Lin,Shuquan Liang,Zhi Chang,Anqiang Pan
出处
期刊:Small [Wiley]
卷期号:19 (49) 被引量:13
标识
DOI:10.1002/smll.202303457
摘要

Abstract Water‐induced parasitic reactions and uncontrolled dendritic Zn growth are long‐lasting tricky problems that severely hinder the development of aqueous zinc‐metal batteries. Those notorious issues are closely related to electrolyte configuration and zinc‐ion transport behavior. Herein, through constructing aligned dipoles induced electric‐field on Zn surface, both the solvation structure and transport behavior of zinc‐ions are fundamentally changed. The vertically ordered zinc‐ion migration trajectory and gradually concentrated zinc‐ion achieved inside the polarized electric‐field remarkably eliminate water related side‐reactions and Zn dendrites. Zn‐metal under the polarized electric‐field demonstrated significantly improve reversibility and a dendrite‐free surface with strong (002) Zn deposition texturing. Zn||Zn symmetric cell delivers greatly prolonged lifespan up to 1400 h (17 times longer than that of the cell based on bare Zn) while the Zn||Cu half‐cell demonstrate ultrahigh 99.9% coulombic efficiency. NH 4 V 4 O 10 ||Zn half‐cell delivered exceptional‐high 132 mAh g −1 capacity after ultralong 2000 cycles (≈100% capacity retention). In addition, MnO 2 ||Zn pouch‐cell under aligned dipoles induced electric‐field maintains 87.9% capacity retention after 150 cycles under practical condition of high MnO 2 mass loading (≈10 mg cm −2 ) and limited N/P ratio. It is considered that this new strategy can also be implemented to other metallic batteries and spur the development of batteries with long‐lifespan and high‐energy‐density.
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
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
4秒前
研友_VZG7GZ应助刘浩营采纳,获得10
4秒前
5秒前
传奇3应助@@@采纳,获得10
5秒前
8秒前
flameWei发布了新的文献求助10
8秒前
11秒前
科研通AI2S应助水流众生采纳,获得10
11秒前
15秒前
15秒前
15秒前
慕青应助平常的元蝶采纳,获得10
21秒前
善学以致用应助Skuld采纳,获得10
21秒前
chrainy发布了新的文献求助10
21秒前
CyrusSo524应助黎乐荷采纳,获得10
21秒前
刘浩营发布了新的文献求助10
22秒前
22秒前
23秒前
23秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
24秒前
生姜完成签到,获得积分10
25秒前
26秒前
27秒前
zhaozhaozhao发布了新的文献求助10
28秒前
28秒前
28秒前
28秒前
flameWei关注了科研通微信公众号
29秒前
chrainy完成签到,获得积分10
29秒前
Bio应助科研通管家采纳,获得30
29秒前
领导范儿应助科研通管家采纳,获得10
29秒前
大模型应助科研通管家采纳,获得10
29秒前
czh应助科研通管家采纳,获得10
29秒前
慕青应助科研通管家采纳,获得10
29秒前
29秒前
田様应助科研通管家采纳,获得10
29秒前
小二郎应助科研通管家采纳,获得10
29秒前
顾矜应助科研通管家采纳,获得10
29秒前
29秒前
30秒前
高分求助中
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition 500
‘Unruly’ Children: Historical Fieldnotes and Learning Morality in a Taiwan Village (New Departures in Anthropology) 400
Indomethacinのヒトにおける経皮吸収 400
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 350
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 320
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 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 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3988975
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3531316
关于积分的说明 11253424
捐赠科研通 3269917
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1804830
邀请新用户注册赠送积分活动 882063
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 809068