Breaking Mass Transport Limit for Hydrogen Evolution‐Inhibited and Dendrite‐Free Aqueous Zn Batteries

材料科学 水溶液 枝晶(数学) 极限(数学) 大规模运输 化学工程 纳米技术 化学物理 物理化学 有机化学 工程物理 化学 几何学 数学分析 数学 工程类
作者
Jingmin Zhang,Leo N.Y. Cao,Rongrong Li,Jun Yang,Longwei Li,Kai Yang,Zhong Lin Wang,Xiong Pu
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
标识
DOI:10.1002/adma.202410244
摘要

Abstract It is commonly accepted that batteries perform better at low current densities below the mass‐transport limit, which restricts their current rate and capacity. Here, it is demonstrated that the performance of Zn metal electrodes can be dramatically enhanced at current densities and cut‐off capacities exceeding the mass‐transport limit by using pulsed‐current protocols. These protocols achieve cumulative plating/stripping capacities of 11.0 Ah cm −2 and 3.8 Ah cm −2 at record‐high current densities of 80 and 160 mA cm −2 , respectively. The study identifies and understands the promoted (002)‐textured Zn growth and suppressed hydrogen evolution based on the thermodynamics and kinetics of competing reactions. Furthermore, the over‐limiting pulsed‐current protocol enables long‐life Zn batteries with high mass loading (29 mg cathode cm −2 ) and high areal capacity (7.9 mAh cm −2 ), outperforming cells using constant‐current protocols at equivalent energy and time costs. The work provides a comprehensive understanding of the current‐capacity‐performance relationship in Zn plating/stripping and offers an effective strategy for dendrite‐free metal batteries that meet practical requirements for high capacity and high current rates.
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
刚刚
刚刚
刚刚
yangmiemie发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
执着涵菱完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
4秒前
5秒前
我爱科研发布了新的文献求助10
5秒前
qianyuan发布了新的文献求助10
5秒前
熙欢完成签到,获得积分10
5秒前
科研通AI2S应助毛小毛采纳,获得10
6秒前
炸药发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
peggy发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
与山完成签到 ,获得积分10
7秒前
8秒前
8秒前
缓慢的香芦完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
一三五七九完成签到,获得积分10
9秒前
阿杜发布了新的文献求助10
9秒前
Alpha发布了新的文献求助10
9秒前
nuo发布了新的文献求助10
9秒前
CC完成签到,获得积分10
10秒前
Zx发布了新的文献求助10
11秒前
xxyqddx发布了新的文献求助10
11秒前
刘振扬完成签到 ,获得积分10
12秒前
12秒前
13秒前
白菜发布了新的文献求助10
14秒前
小戚发布了新的文献求助10
14秒前
yanzu应助qianyuan采纳,获得10
14秒前
Alpha完成签到,获得积分10
15秒前
宏伟发布了新的文献求助10
15秒前
201314zlj君完成签到,获得积分10
15秒前
哭泣嵩发布了新的文献求助10
16秒前
garyaa发布了新的文献求助10
17秒前
高分求助中
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 3000
All the Birds of the World 3000
Weirder than Sci-fi: Speculative Practice in Art and Finance 960
Resilience of a Nation: A History of the Military in Rwanda 500
Essentials of Performance Analysis in Sport 500
Measure Mean Linear Intercept 500
Introduction to Comparative Public Administration: Administrative Systems and Reforms in Europe: Second Edition 2nd Edition 300
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 3726798
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3271871
关于积分的说明 9973962
捐赠科研通 2987190
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1638782
邀请新用户注册赠送积分活动 778295
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 747549