A solid-to-solid metallic conversion electrochemistry toward 91% zinc utilization for sustainable aqueous batteries

电化学 电解质 阳极 材料科学 水溶液 金属 枝晶(数学) 化学工程 扩散 剥离(纤维) 电化学窗口 电极 化学 冶金 有机化学 物理化学 离子电导率 工程类 复合材料 物理 热力学 数学 几何学
作者
Zhiguo Hou,Tengsheng Zhang,Xin Liu,Zhibin Xu,Jiahao Liu,Wanhai Zhou,Yitai Qian,Hong Jin Fan,Dongliang Chao,Dongyuan Zhao
出处
期刊:Science Advances [American Association for the Advancement of Science]
卷期号:8 (41): eabp8960-eabp8960 被引量:167
标识
DOI:10.1126/sciadv.abp8960
摘要

The diffusion-limited aggregation (DLA) of metal ion (Mn+) during the repeated solid-to-liquid (StoL) plating and liquid-to-solid (LtoS) stripping processes intensifies fatal dendrite growth of the metallic anodes. Here, we report a new solid-to-solid (StoS) conversion electrochemistry to inhibit dendrites and improve the utilization ratio of metals. In this StoS strategy, reversible conversion reactions between sparingly soluble carbonates (Zn or Cu) and their corresponding metals have been identified at the electrode/electrolyte interface. Molecular dynamics simulations confirm the superiority of the StoS process with accelerated anion transport, which eliminates the DLA and dendrites in the conventional LtoS/StoL processes. As proof of concept, 2ZnCO3·3Zn(OH)2 exhibits a high zinc utilization of ca. 95.7% in the asymmetry cell and 91.3% in a 2ZnCO3·3Zn(OH)2 || Ni-based full cell with 80% capacity retention over 2000 cycles. Furthermore, the designed 1-Ah pouch cell device can operate stably with 500 cycles, delivering a satisfactory total energy density of 135 Wh kg-1.
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
Think_different完成签到 ,获得积分10
刚刚
halo完成签到,获得积分10
1秒前
Tom完成签到 ,获得积分10
2秒前
2秒前
大淘完成签到,获得积分10
2秒前
桐桐应助金勇采纳,获得10
3秒前
Album完成签到,获得积分10
3秒前
5秒前
胡123456789发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
斯文败类应助傻子与白痴采纳,获得10
5秒前
5秒前
丘比特应助给我来点文献采纳,获得10
6秒前
李健的小迷弟应助白白白采纳,获得10
6秒前
Jaysmith001发布了新的文献求助10
6秒前
情怀应助123采纳,获得10
7秒前
JJ完成签到,获得积分10
7秒前
阿阳完成签到 ,获得积分10
8秒前
初空月儿完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
perry完成签到,获得积分10
8秒前
小巧的师发布了新的文献求助10
9秒前
Gabi完成签到,获得积分10
10秒前
白菜炖大鹅完成签到,获得积分10
10秒前
000发布了新的文献求助20
10秒前
10秒前
领导范儿应助raditivecooling采纳,获得10
10秒前
华仔应助眼睛大的晓晓采纳,获得10
11秒前
huanghe发布了新的文献求助10
11秒前
菠菜发布了新的文献求助30
13秒前
太阳花发布了新的文献求助10
13秒前
Dong发布了新的文献求助10
14秒前
fortune完成签到,获得积分10
15秒前
清脆的乌冬面完成签到,获得积分10
15秒前
冷酷小伙完成签到,获得积分10
16秒前
17秒前
18秒前
cheney完成签到 ,获得积分10
18秒前
18秒前
18秒前
高分求助中
Ideology and Meaning-Making under the Putin Regime 750
Introduction to Industrial/Organizational Psychology 600
Prompt Engineering for Clinicians: Harnessing AI in Everyday Medical Practice 600
Handbook of Luminescence Dating 500
Safety Pharmacology 500
《KNN基无铅压电陶瓷电学性能优化与物理机理研究》 500
Isomerism In Coordination Compounds 400
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 计算机科学 化学工程 生物化学 物理 内科学 复合材料 催化作用 光电子学 物理化学 电极 细胞生物学 基因 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6934894
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8621845
关于积分的说明 18287196
捐赠科研通 6361973
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3075048
关于科研通互助平台的介绍 2112432
邀请新用户注册赠送积分活动 2052528