A MOF‐Derivative Decorated Hierarchical Porous Host Enabling Ultrahigh Rates and Superior Long‐Term Cycling of Dendrite‐Free Zn Metal Anodes

材料科学 阳极 化学工程 过电位 成核 枝晶(数学) 复合数 电镀(地质) 纳米技术 电化学 复合材料 电极 有机化学 化学 几何学 数学 物理化学 地球物理学 工程类 地质学
作者
Pan Xue,Can Guo,Li Li,Hongpeng Li,Dan Luo,Lichao Tan,Zhongwei Chen
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:34 (14): e2110047-e2110047 被引量:243
标识
DOI:10.1002/adma.202110047
摘要

Aqueous Zn metal batteries have attracted much attention due to their high intrinsic capacity, high safety, and low cost. Nevertheless, uncontrollable dendrite growth and adverse side reactions of Zn anodes seriously hinder their further application. Herein, a three-dimensional (3D) porous graphene-carbon nanotubes scaffold decorated with metal-organic framework derived ZnO/C nanoparticles (3D-ZGC) is fabricated as the host for dendrite-free Zn-metal composite anodes. The zincophilic ZnO/C nanoparticles act as preferred deposition sites with low nucleation barriers to induce homogeneous Zn deposition. The mechanically robust 3D scaffold with high conductivity not only suppresses the formation of dendritic Zn by reducing the local current density and homogenizing Zn2+ ion flux, but also inhibits volume changes during the long-term plating/stripping process. As a result, the 3D-ZGC composite anodes afford unprecedented Zn plating-stripping stability at an ultrahigh current density of 20 mA cm-2 for 1500 cycles with low overpotential (<65 mV) when used in a symmetric cell. When coupled with MnO2 cathodes, the assembled Zn@3D-ZGC//MnO2 full batteries deliver an enhanced cycling stability for up to 6000 cycles at 2000 mA g-1 , demonstrating the potential of the 3D-ZGC composite anode for advanced Zn metal batteries.
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
moss完成签到 ,获得积分10
1秒前
感动谷菱发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
善学以致用应助xwwdcg采纳,获得10
1秒前
qwe完成签到,获得积分10
1秒前
LYL发布了新的文献求助10
2秒前
刘晴晴完成签到,获得积分10
2秒前
JamesPei应助Gcheai_6采纳,获得10
2秒前
Hong完成签到,获得积分10
3秒前
彬子发布了新的文献求助10
4秒前
芳芳反复完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
LabRat完成签到 ,获得积分10
5秒前
kk发布了新的文献求助10
5秒前
图图发布了新的文献求助10
5秒前
zhooooooou完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
胡清美发布了新的文献求助10
6秒前
张大壮发布了新的文献求助10
6秒前
科研通AI6.3应助薏米采纳,获得10
7秒前
CipherSage应助现实的薯片采纳,获得10
7秒前
丘比特应助畅快的静蕾采纳,获得10
8秒前
镜中永恒完成签到,获得积分10
8秒前
学术羊发布了新的文献求助10
9秒前
ding应助htyy采纳,获得10
10秒前
Eric发布了新的文献求助10
10秒前
余晨曦发布了新的文献求助10
10秒前
彭于晏应助Abi0203采纳,获得150
11秒前
11秒前
11秒前
11秒前
11秒前
12秒前
12秒前
小蘑菇应助瘦瘦诗兰采纳,获得10
12秒前
核桃应助刘晴晴采纳,获得30
13秒前
Starry完成签到,获得积分10
13秒前
图图完成签到,获得积分10
13秒前
14秒前
顺心人达完成签到,获得积分10
14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
Applied Min-Max Approach to Missile Guidance and Control 3000
Inorganic Chemistry Eighth Edition 1200
Free parameter models in liquid scintillation counting 1000
Standards for Molecular Testing for Red Cell, Platelet, and Neutrophil Antigens, 7th edition 1000
The Organic Chemistry of Biological Pathways Second Edition 800
The Psychological Quest for Meaning 800
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 6316697
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8132714
关于积分的说明 17046824
捐赠科研通 5371964
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2851736
邀请新用户注册赠送积分活动 1829630
关于科研通互助平台的介绍 1681423