Stabling Zinc Metal Anode with Polydopamine Regulation through Dual Effects of Fast Desolvation and Ion Confinement

材料科学 阳极 成核 水溶液 阴极 金属 化学工程 离子 动力学 涂层 纳米技术 冶金 电极 物理化学 化学 有机化学 工程类 物理 量子力学
作者
Tingting Wang,Pinji Wang,Liang Pan,Zhangxing He,Lei Dai,Ling Wang,Shude Liu,Seong Chan Jun,Bingan Lu,Shuquan Liang,Jiang Zhou
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:13 (5) 被引量:170
标识
DOI:10.1002/aenm.202203523
摘要

Abstract Metal zinc is recognized as a promising anode candidate for aqueous zinc‐ion batteries (AZIBs), however, dendrites and byproducts formation severe deteriorate its reversibility and practical lifespan. Herein, a polydopamine (PDA) layer, which offers the dual effects of fast desolvation and ion confinement, is constructed on the surface of a Zn anode for efficient AZIBs. The abundant polar functional groups in PDA significantly enhance interfacial contact in aqueous media, which reduces the number of water molecules reaching the zinc surface through fast desolvation, thus lowering the energy barrier for Zn 2+ migration. Furthermore, the porous PDA coating controls the ion flux via the ion‐confinement effect, thereby accelerating Zn 2+ kinetics on the zinc surface. Consequently, Zn@PDA exhibits significantly improved Zn 2+ deposition kinetics (nucleation potential of only 32.6 mV vs 50.2 mV of bare Zn) compared with bare Zn at 2.0 mA cm −2 , with a dendrite‐free surface and negligible byproduct formation. When paired with a MnO 2 cathode, the Zn@PDA//MnO 2 cell delivers high discharge capacity and long cycle stability without significant performance deterioration over 1000 cycles at 1.0 A g −1 . Additionally, the cell demonstrates excellent shelving‐restoring performance.
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
小可爱发布了新的文献求助10
1秒前
谢书南完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
嗨哲完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
小可爱完成签到,获得积分10
6秒前
嗨哲发布了新的文献求助10
8秒前
10秒前
525发布了新的文献求助10
13秒前
酷炫的尔珍完成签到,获得积分10
13秒前
15秒前
热心采枫完成签到 ,获得积分10
15秒前
JUSTIN发布了新的文献求助10
15秒前
16秒前
16秒前
华仔应助百里新瑶采纳,获得10
17秒前
情怀应助鲤鱼不吐泡泡采纳,获得30
17秒前
666完成签到,获得积分10
19秒前
你莫停完成签到,获得积分10
21秒前
二一而已发布了新的文献求助10
23秒前
小小果妈发布了新的文献求助10
23秒前
23秒前
25秒前
眰恦完成签到,获得积分10
25秒前
JUSTIN完成签到,获得积分10
26秒前
❤️发布了新的文献求助10
28秒前
爆米花完成签到,获得积分10
29秒前
明理千雁完成签到 ,获得积分10
30秒前
传奇3应助科研通管家采纳,获得10
30秒前
顾矜应助科研通管家采纳,获得10
30秒前
Jasper应助科研通管家采纳,获得10
31秒前
lzr发布了新的文献求助10
31秒前
英俊的铭应助科研通管家采纳,获得10
31秒前
神勇丹烟完成签到 ,获得积分10
31秒前
Eliauk完成签到 ,获得积分10
32秒前
33秒前
allhao完成签到 ,获得积分10
33秒前
白半雪完成签到,获得积分10
34秒前
37秒前
38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
Rechtsphilosophie 1000
Bayesian Models of Cognition:Reverse Engineering the Mind 888
Le dégorgement réflexe des Acridiens 800
Defense against predation 800
Very-high-order BVD Schemes Using β-variable THINC Method 568
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 3135007
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2785964
关于积分的说明 7774560
捐赠科研通 2441787
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1298183
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 625088
版权声明 600825