Uniform Zn2+ distribution and deposition regulated by ultrathin hydroxyl-rich silica ion sieve in zinc metal anodes

材料科学 筛子(范畴论) 沉积(地质) 阳极 金属 介孔材料 阴极 法拉第效率 无机化学 电镀(地质) 纳米片 离子 化学工程 电偶阳极 纳米技术 冶金 阴极保护 电极 有机化学 物理化学 催化作用 沉积物 生物 地球物理学 数学 化学 古生物学 工程类 地质学 组合数学
作者
He Gan,Jing Wu,Feng Zhang,Run Li,Hongbo Liu
出处
期刊:Energy Storage Materials [Elsevier BV]
卷期号:55: 264-271 被引量:40
标识
DOI:10.1016/j.ensm.2022.11.044
摘要

Recently, the design of zinc metal anodes with high Coulombic efficiency and long lifespan remains a huge challenge due to the occurrence of uncontrollable dendrites growth and side reactions. Herein, a hydroxyl-decorated in-plane micro-mesoporous silica nanosheet is reported as ion sieve which can effectively regulate the plating/stripping behavior of zinc ion, ensuring uniform Zn2+ distribution and deposition. According to the COMSOL simulations and DFT calculations, the well-ordered micro-mesopores serves as the ion channels to homogenize the Zn-ion flux distribution and the hydroxyl group decreases the affinity of ion sieve to Zn which is beneficial to the planar Zn deposition. Thanks to the presence of the silica ion sieve, the assembled Zn//Zn cells demonstrates an extremely long cycle lifespan of over 3400 and 2500 h at 1 and 10 mA cm−2 respectively, which is approximately 25 and 20 times that of bare Zn//Zn cells. Impressively, the constructed Zn//NaV3O8·1.5H2O full cells and Zn//AC hybrid capacitors operates steadily for more than 1500 and 8300 (capacity retention of 100%) cycles even under high cathode loading of 5.8 and 31 mg cm−2, respectively. Moreover, this strategy can be conveniently extended to lithium metal anodes, suggesting its high versatility in inhibiting dendrite growth in metal anodes.
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
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
Owen应助YW采纳,获得10
1秒前
巷陌巾发布了新的文献求助10
2秒前
烟花应助星辰坠于海采纳,获得10
2秒前
cc完成签到 ,获得积分10
2秒前
3秒前
淡定小小完成签到,获得积分10
5秒前
迷路小丸子完成签到,获得积分10
5秒前
Owen应助冷泠采纳,获得10
5秒前
孙同学完成签到,获得积分10
5秒前
冷静灵竹完成签到,获得积分10
6秒前
sfliufighting发布了新的文献求助10
6秒前
充电宝应助GXP采纳,获得10
6秒前
科研通AI5应助无限傲易采纳,获得10
6秒前
Shi发布了新的文献求助10
6秒前
wang97应助zzy采纳,获得20
7秒前
9秒前
上官若男应助鱼与木头采纳,获得10
10秒前
老头大学习关注了科研通微信公众号
12秒前
平淡的鸿完成签到,获得积分10
13秒前
巷陌巾完成签到,获得积分10
13秒前
正直画笔完成签到 ,获得积分10
13秒前
13秒前
14秒前
Orange应助Shi采纳,获得10
14秒前
jenningseastera应助老朱采纳,获得10
15秒前
15秒前
陈登登完成签到,获得积分10
16秒前
乐乐应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
上官若男应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
夏虫鸣应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
16秒前
打打应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
传奇3应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
我是老大应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
领导范儿应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
斯文败类应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
汉堡包应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
夏虫鸣应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
领导范儿应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
李爱国应助科研通管家采纳,获得10
17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
Manipulating the Mouse Embryo: A Laboratory Manual, Fourth Edition 1000
Determination of the boron concentration in diamond using optical spectroscopy 600
The Netter Collection of Medical Illustrations: Digestive System, Volume 9, Part III - Liver, Biliary Tract, and Pancreas (3rd Edition) 600
Founding Fathers The Shaping of America 500
A new house rat (Mammalia: Rodentia: Muridae) from the Andaman and Nicobar Islands 500
Writing to the Rhythm of Labor Cultural Politics of the Chinese Revolution, 1942–1976 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 催化作用 遗传学 冶金 电极 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4547101
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3978164
关于积分的说明 12318204
捐赠科研通 3646677
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2008295
邀请新用户注册赠送积分活动 1043874
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 932515