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
刚刚
努力的hu完成签到 ,获得积分10
1秒前
张泽升发布了新的文献求助10
1秒前
libaiyao完成签到 ,获得积分10
2秒前
煮小鱼完成签到 ,获得积分10
2秒前
ksr8888完成签到,获得积分10
3秒前
孤独的乌龟完成签到,获得积分10
3秒前
岳维芸发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
机灵的雁开关注了科研通微信公众号
5秒前
Charles完成签到,获得积分20
5秒前
HUO完成签到 ,获得积分10
6秒前
7秒前
bkagyin应助Echo采纳,获得10
7秒前
JJS完成签到 ,获得积分10
7秒前
7秒前
王线性完成签到,获得积分10
8秒前
贪玩的秋柔应助左右采纳,获得10
8秒前
8秒前
小人物完成签到,获得积分10
10秒前
凯圣王完成签到 ,获得积分10
10秒前
Savior应助上弦月采纳,获得10
11秒前
迷人康乃馨完成签到 ,获得积分10
11秒前
lllll完成签到,获得积分20
12秒前
hq完成签到 ,获得积分10
12秒前
刘昊完成签到 ,获得积分10
12秒前
KSung发布了新的文献求助10
13秒前
翯翯完成签到 ,获得积分10
13秒前
14秒前
科研通AI6.2应助心脏杀手采纳,获得10
14秒前
KSung发布了新的文献求助10
14秒前
但星火永不坠落完成签到 ,获得积分10
14秒前
海鑫王完成签到 ,获得积分10
14秒前
KSung发布了新的文献求助10
14秒前
KSung发布了新的文献求助10
14秒前
why完成签到 ,获得积分10
15秒前
风清扬发布了新的文献求助10
15秒前
KSung发布了新的文献求助10
15秒前
KSung发布了新的文献求助10
15秒前
Soso完成签到 ,获得积分10
16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
Metallurgy at high pressures and high temperatures 2000
Inorganic Chemistry Eighth Edition 1200
High Pressures-Temperatures Apparatus 1000
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
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 6322880
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8139118
关于积分的说明 17063575
捐赠科研通 5376043
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2853471
邀请新用户注册赠送积分活动 1831129
关于科研通互助平台的介绍 1682404