In Situ Integrating Highly Ionic Conductive LDH‐Array@PVA Gel Electrolyte and MXene/Zn Anode for Dendrite‐Free High‐Performance Flexible Zn–Air Batteries

材料科学 阳极 电解质 离子电导率 乙烯醇 化学工程 电化学 离子键合 聚合物 电极 复合材料 离子 有机化学 化学 工程类 物理化学
作者
Xiaobin Hui,Peng Zhang,Jiafeng Li,Danyang Zhao,Zhaoqiang Li,Zhiwei Zhang,Cheng‐Xiang Wang,Rutao Wang,Longwei Yin
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:12 (34) 被引量:65
标识
DOI:10.1002/aenm.202201393
摘要

Abstract Low interfacial ion transfer kinetics and structure instability of solid‐state electrolytes are the bottleneck which seriously limits the working life and energy density of flexible zinc–air batteries (ZABs). Herein, an optimized electrode–electrolyte integrated MXene/Zn‐layered double hydroxides (LDH)‐array@PVA structure is developed via an electrochemical Zn deposition, in situ LDH growth, polymer infiltration, and crosslinking route, integrating anode and gel polymer electrolyte (GPE) for high‐performance flexible ZABs. The highly orientated hydrophilic CoNi‐LDH arrays sufficiently crosslink with poly(vinyl alcohol) (PVA) chains, which effectively decreases the crystallinity degree of the PVA polymer and provides fast ionic diffusion channels to reduce the ionic transport barrier, endowing LDH‐array@PVA GPE with significantly improved ionic conductivity, water retention capability, and mechanical flexibility. Moreover, the optimized anode‐GPE integrated interface of MXene/Zn‐LDH‐array@PVA demonstrates excellent interfacial compatibility and stability, effectively reduces the interfacial impedance, and promotes the interfacial ionic transfer kinetics, enhancing a uniform zinc deposition without dendrite formation. The optimized ionic transfer kinetics and stable anode‐GPE integrated interface bring the MXene/Zn‐LDH‐array@PVA‐based flexible ZAB a long cycling life up to 50 h, and a high power density of 92.3 mW cm −2 . The rationally designed in situ crosslinking and integration strategies provide enlightening pathways for the design of high‐performance flexible ZABs.
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
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
Allen完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
丸丸完成签到,获得积分10
刚刚
Ran发布了新的文献求助10
1秒前
lijingwen发布了新的文献求助10
1秒前
春江完成签到 ,获得积分10
2秒前
万能图书馆应助七七采纳,获得10
2秒前
3秒前
大方的飞风完成签到 ,获得积分10
3秒前
薰硝壤应助通~采纳,获得10
3秒前
孤舟发布了新的文献求助10
4秒前
12345完成签到,获得积分20
4秒前
猫刀完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
XieQinxie发布了新的文献求助10
5秒前
周水吉吖完成签到 ,获得积分10
5秒前
思源应助sun采纳,获得10
7秒前
满意的柏柳完成签到,获得积分10
7秒前
意寒完成签到,获得积分10
7秒前
HEROTREE完成签到 ,获得积分10
8秒前
8秒前
8秒前
8秒前
mak发布了新的文献求助30
9秒前
大方的若山应助KeCoKeLe采纳,获得10
9秒前
XXXX完成签到,获得积分10
9秒前
完美世界应助mm采纳,获得10
9秒前
CipherSage应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
彭于晏应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
情怀应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
赘婿应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
10秒前
bkagyin应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
大江大河发布了新的文献求助10
10秒前
慕青应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
10秒前
顾矜应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
10秒前
义气觅双发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
高分求助中
Sustainability in Tides Chemistry 2800
The Young builders of New china : the visit of the delegation of the WFDY to the Chinese People's Republic 1000
юрские динозавры восточного забайкалья 800
English Wealden Fossils 700
Chen Hansheng: China’s Last Romantic Revolutionary 500
XAFS for Everyone 500
COSMETIC DERMATOLOGY & SKINCARE PRACTICE 388
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 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 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3143314
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2794476
关于积分的说明 7811257
捐赠科研通 2450676
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1303944
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 627160
版权声明 601386